El projecte Lliure-SOC va donar a conèixer fa poc que han assolit l'etapa de producció de la primera mostra de prova de l'SoC de CPU / GPU híbrid de codi obert basat en OpenPOWER a l'estil CDC 6600, en què les instruccions de CPU, VPU i GPU no estan separades i s'ofereixen en una única ISA per reduir la mida i la complexitat de l'xip.
Aquest és el primer ASIC Power ISA totalment independent fora d'IBM que es converteix en Silicon en 12 anys, ja que ellMicrowatt va passar a Skywater 130nm al març; però, també és desenvolupat per IBM, com un disseny de referència excepcionalment ben fet i que Lliure-SOC va utilitzar per a la verificació.
El Projecte es va desenvolupar originalment amb el nom Lliure RISC-V, Però va passar a anomenar-Lliure-SOC després de la decisió de reemplaçar RISC-V amb OpenPOWER 3.0 Instruction setembre Architecture (ISA).
El desenvolupament de Lliure-SOC va ser finançat per la Fundació NLnet, que va destinar 400 mil euros per crear un xip completament obert com part d'un programa per crear solucions tècniques fonamentals verificables i fiables. El xip té una mida de 5.5 × 5.9 mm i inclou 130 mil portes lògiques.
El projecte té com a objectiu crear un sistema complet, totalment obert i lliure de regalies en un xip (SoC) que es pugui usar en ordinadors d'placa única, netbooks i diversos dispositius portàtils. A més de les instruccions específiques de la CPU i els registres de propòsit general, Lliure-SOC proporciona en un sol bloc funcional de processador les capacitats per realitzar operacions vectorials i càlculs especialitzats inherents a la VPU i la GPU.
El xip utilitza l'arquitectura de conjunt d'instruccions OpenPOWER, L'extensió Simple-V amb instruccions per vectoritzar i processar dades en paral·lel, així com instruccions especialitzades per convertir a ARGB i realitzar operacions 3D típiques.
"Desenvolupem aquest ASIC en l'arquitectura Power causa de la seva pedigrí de supercomputació i a el compromís i l'estabilitat de dècades que IBM i altres membres de la Fundació OpenPOWER han mantingut", va dir Luke Kenneth Casson Leighton , Desenvolupador líder i coordinador de projectes de Lliure-SOC. «Sobre aquesta base sòlida, podem construir una CPU-VPU-GPU 3D híbrida fiable i eficient, i el nostre proper ASIC de prova inclourà extensions de vector d'estil Draft Cray, SVP64».
Les instruccions de la GPU se centren en l'ús amb l'API de gràfics Vulkan i la VPU en l'acceleració de la conversió i descodificació YUV-RGB de MPEG1 / 2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3, Formats AC3, Vorbis i Opus.
A més de que s'està desenvolupant un controlador gratuït per Taula que utilitza les capacitats de Lliure-SOC per proporcionar una implementació de programari accelerada per maquinari de l'API de gràfics Vulkan. Per exemple, els ombrejadors Vulkan es poden traduir JIT per a la seva execució utilitzant instruccions especialitzades disponibles a Lliure-SOC.
En el proper prototip de prova, es planegen implementar l'extensió SVP64 (Vectorització de longitud variable), que permet utilitzar Lliure-SOC com a processador vectorial (més de 32 registres de propòsit general de 64 bits, 128 registres per a càlculs vectorials serà proporcionat). El primer prototip inclou només un nucli, operant a una freqüència de 300 MHz, però d'aquí a dos anys es planeja llançar una versió de 4 nuclis, després una de 8 nuclèus i, a llarg termini, una versió de 64 nuclis.
El primer lot de el xip es fabricarà a TSMC utilitzant la tecnologia de procés de 180 nm. Tots els desenvolupaments de el projecte es distribueixen sota llicències lliures, inclosos arxius en format GDS-II amb una descripció de la topologia completa de l'xip, suficient per iniciar la nostra pròpia producció. El Lliure-SOC serà el primer xip totalment independent no basat en IBM Power.
El desenvolupament va utilitzar el llenguatge de descripció de maquinari nMigen (HDL basat en Python, sense usar VHDL i Verilog), la biblioteca de cèl·lules estàndard FlexLib de el projecte Chips4Makers i el conjunt d'eines VLSI Coriolis2 gratuït per convertir de HDL a GDS-II.
Finalment per als que estiguin interessats en poder conèixer més a l'respecte, Poden consultar els detalls de el projecte en el seu lloc web oficial o per als que estiguin interessats en el codi font poden consultar aquest des del següent enllaç.
font: https://openpowerfoundation.org