Бесплатный SOC
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 2019-08-29 [1] |
| Разработано | Люк Лейтон, команда Libre-SOC |
| Общий производитель | |
| Архитектура и классификация | |
| Приложение | Мягкое ядро |
| Технологический узел | 180 нм |
| Набор инструкций | Мощность ONE 3.0 ppc64le ppc64be |
| Физические характеристики | |
| Ядра |
|
Libre-SOC — это свободное программное ядро процессора, первоначально написанное Люком Лейтоном и другими участниками и анонсированное на OpenPOWER Summit NA 2020. [2] Он соответствует Power ISA 3.0 набору инструкций и может работать на платах FPGA , в настоящее время загружая MicroPython и другие приложения без ОС.
Цель Libre-SOC — стать системой на кристалле (SoC) с возможностями 3D и видео, встроенными в Power ISA , подходящей для одноплатных компьютеров , нетбуков , устройств IoT и других малых форм-факторов , при этом сохраняя полностью свободный и открытый дизайн. [3]
История [ править ]
Libre-SOC начала свою жизнь, когда Люк Лейтон захотел создать полностью бесплатную и свободную систему на чипе. Первоначально он выбрал базу RISC-V , но позже перешел на OpenPOWER, когда показался, что она лучше подходит для проекта. [4] [5] Это второй процессор, написанный с нуля с использованием OpenPOWER ISA 3.0 , и первое свободное ядро, полностью независимое от IBM .
Проект в основном финансируется за счет грантов NLnet . [6] [7]
Хотя Libre-SOC разрабатывается как «мягкое ядро», он будет производиться по 180-нм техпроцессу в рамках «Программы Open MPW Shuttle» TSMC через Imec в 2021 году. [8] Готовый ASIC был отправлен в Imec в июле 2021 года. [9]
Дизайн [ править ]
Libre-SOC — это 64-битное процессорное ядро с двусторонним порядком байтов скалярное , реализующее подмножество набора команд Power ISA 3.0. Он имеет 32 64-битных регистра общего назначения . используется Wishbone В качестве интерфейса памяти .
Ядро Libre-SOC будет представлять собой гибридную конструкцию, основанную на точно дополненной версии исторической микроархитектуры CDC 6600 . [10] объединение традиционных вычислений общего назначения , векторных и графических вычислений в едином исполнительном блоке, что снижает сложность и размер всего чипа, а также упрощает разработку 3D-драйверов . [11] Это означает необходимость добавить небольшое дополнение к архитектуре набора команд OpenPOWER под названием «Simple-V». [12] [13] SVP64, в настоящее время в проекте, [14] расширяет файлы регистров OpenPOWER до 128, включая поля CR, чтобы справиться с современными рабочими нагрузками 3D и видео, фактически превращая Libre-SOC в векторный процессор .
Как и в случае с Microwatt , первоначальная разработка была выполнена примерно за три месяца и включала в себя всю целочисленной обработке функциональность набора инструкций по ; самый минимум, чтобы сделать его совместимым, без модуля управления памятью и модуля с плавающей запятой . Быстрое развитие Libre-SOC, как и Microwatt, связано со значительным использованием методов разработки программного обеспечения, включая тысячи модульных тестов. [15] Microwatt и исходный код в качестве эталонного проекта .
Libre-SOC необычен тем, что он разработан с использованием nMigen , Python (HDL) на основе языка описания оборудования . Кроме того, чтобы сохранить полную прозрачность, связанную с «libre», ASIC макет [16] выполняется с помощью Coriolis2 , набора инструментов СБИС , разработанного и поддерживаемого Сорбонны6 университета Лабораторией информатики Парижского .
Аппаратная реализация [ править ]
Хотя Libre-SOC разрабатывается как проект свободного программного обеспечения, в конечном итоге цель состоит в том, чтобы производить настоящие «железные» аппаратные продукты, а не «мягкие» синтезированные версии, отражающие фактическую разработку.
Первая аппаратная версия Libre-SOC производится TSMC на узле 180 нм. Чип состоит из 130 000 логических элементов , имеет размеры 5,5 × 5,9 мм. 2 и будет упакован в 128-контактный корпус QFP . [9]
См. также [ править ]
- Фонд OpenPOWER
- Микропроцессоры IBM Power
- Список вычислительного оборудования с открытым исходным кодом
Ссылки [ править ]
- ^ Уильямс, Крис (29 августа 2019 г.). «Получите здесь бесплатные чертежи ядра процессора OpenPOWER с программным ядром. Дополнительно, дополнительно — прочитайте об этом все» . Регистр .
- ^ OpenPOWER Summit NA 2020: Инициатива LibreSOC: гибрид CPU/VPU/GPU
- ^ Libre-SOC по-прежнему продолжает оставаться гибридным процессором и графическим процессором со 100% открытым исходным кодом.
- ^ Ускоритель Libre RISC-V Vulkan будет работать со скоростью 25 кадров в секунду при разрешении 720p, 5–6 GFLOPs.
- ^ LibreSOC все еще стремится создать гибридный процессор / графический процессор с открытым исходным кодом, основанный на OpenPOWER.
- ^ SoC Libre-RISCV
- ^ Гранты NLNet одобрены, Power ISA находится на рассмотрении.
- ^ План 180-нм ASIC Libre-SOC
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Libre-SOC 180nm Power ISA ASIC передана в Imec для изготовления» . openpowerfoundation.org . Архивировано из оригинала 8 июля 2021 года . Проверено 26 июля 2023 г.
- ^ Архитектура табло 6600
- ^ Обсуждение XDC2020 Libre-SOC
- ^ Векторизация Simple-V для OpenPOWER ISA
- ^ Проект LibreSOC: векторизация Simple-V. Почему мы решили изобрести новую систему Vector поверх OpenPOWER
- ^ Проект спецификации SVP64
- ^ Модульные тесты OpenPOWER ISA
- ^ Репозиторий git Libre-SOC для макета GDS-II.