πριν ΛΙΓΕΣ μερες δημοσίευσε το Ινστιτούτο Πληροφορικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών το έργο XiangShan, στο οποίο αναπτύσσεται από το 2020 ένας ανοιχτός επεξεργαστής υψηλής απόδοσης που βασίζεται στην αρχιτεκτονική συνόλου εντολών RISC-V (RV64GC) και του οποίου η απόδοση προσεγγίζει την ταχύτητα του τελευταίου πυρήνα Performance P550 της SiFive.
Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, Οι πυρήνες RISC-V που βρίσκονται κάτω από την CPU Xiangshan θα γίνουν τόσο δημοφιλείς μεταξύ των σχεδιαστών επεξεργαστών όπως είναι το Linux για τα λειτουργικά συστήματα. Το Xiangshan θα κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία διεργασίας 28 nm από την Ταϊβανέζικη TSMC (εκτός εάν επιβληθούν κυρώσεις από τις ΗΠΑ) και αυτή θα είναι η πρώτη γενιά πυρήνων με την κωδική ονομασία Yanqi Lake.
RISC-V παρέχει ένα ανοιχτό και ευέλικτο σύστημα εντολών μηχανής που σας επιτρέπει να δημιουργείτε μάρκες για αυθαίρετες εφαρμογές χωρίς να απαιτούνται δικαιώματα εκμετάλλευσης ή να επιβάλλονται όροι χρήσης. Το RISC-V σάς επιτρέπει να δημιουργείτε εντελώς ανοιχτά SoC και επεξεργαστές.
Επί του παρόντος, με βάση την προδιαγραφή RISC-V, διάφορες εταιρείες και κοινότητες υπό διάφορες δωρεάν άδειες (BSD, MIT, Apache 2.0) αναπτύσσουν αρκετές δεκάδες παραλλαγές έτοιμων πυρήνων μικροεπεξεργαστή, SoC και τσιπ.
Σχετικά με το XiangShan
Το έργο έχει δημοσιευτεί κάτω από μια περιγραφή μπλοκ υλικού στη γλώσσα Chisel, το οποίο μεταφράζεται σε Verilog, μια εφαρμογή αναφοράς FPGA και εικόνας για προσομοίωση λειτουργίας τσιπ σε έναν ανοιχτό προσομοιωτή Verilog.
«Αν και ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να είμαστε σύμφωνοι με το [Cortex-]A76, είναι ακόμα σε εξέλιξη. Χρειαζόμαστε επαναληπτική βελτιστοποίηση προσγειωμένης. Ο σκοπός της ευέλικτης ανάπτυξης δεν είναι να στρίψει μια γωνία. Την εμπειρία που συσσωρεύτηκε από την Intel και την Arm όλα αυτά τα χρόνια, πρέπει επίσης να τη συσσωρεύσουμε σιγά σιγά».
Διατίθενται επίσης σχήματα και περιγραφές αρχιτεκτονικής (πάνω από 400 έγγραφα και 50 χιλιάδες γραμμές κώδικα συνολικά), αλλά το μεγαλύτερο μέρος της τεκμηρίωσης είναι στα κινέζικα, ενώ το Debian χρησιμοποιείται ως το λειτουργικό σύστημα αναφοράς για τη δοκιμή της υλοποίησης FPGA.
Η XiangShan ισχυρίζεται ότι είναι το τσιπ RISC-V με την υψηλότερη απόδοση, ξεπερνώντας το SiFive P550. Οι δοκιμές FPGA έχουν προγραμματιστεί να ολοκληρωθούν αυτόν τον μήνα και το κωδικό όνομα Το "Yanqi Lake" είναι ένα πρωτότυπο τσιπ 8 πυρήνων που τρέχει στα 1,3 GHz και κατασκευάζεται στην TSMC χρησιμοποιώντας την τεχνολογία διεργασίας του 28 nm.
«Είμαστε αισιόδοξοι ότι η XiangShan μπορεί να επιβιώσει για 30 χρόνια», είπε ο Bao, μεταφρασμένος, σε μια πρόσφατη παρουσίαση για το έργο. «Έχουμε μια συμφωνία να συναντηθούμε ξανά σε 30 χρόνια και μετά να δούμε τι θα γίνει το XiangShan. Ωστόσο, για να πραγματοποιηθεί αυτή η επιθυμία, υπάρχουν ακόμη πολλά προβλήματα και προκλήσεις που πρέπει να λυθούν».
Το τσιπ περιλαμβάνει μια κρυφή μνήμη 2 MB, ένα ελεγκτή μνήμης με υποστήριξη για μνήμη DDR4 (έως 32 GB μνήμης RAM) και διεπαφή PCIe-3.0-x4.
Η απόδοση του πρώτου τσιπ στο σημείο αναφοράς SPEC2006 εκτιμάται στα 7/Ghz, που αντιστοιχεί στα τσιπ ARM Cortex-A72 και Cortex-A73.
«Η ευέλικτη διαδικασία σχεδιασμού και η πλατφόρμα που κατασκευάσαμε στο παρελθόν υποστηρίζουν μια ομάδα ανάπτυξης περισσότερων από 20 ατόμων, κάτι που δεν είναι αρκετό», σημείωσε ο Bao. "Αυτό που πρέπει να εξετάσουμε τώρα είναι πώς να δημιουργήσουμε ένα σύνολο τυποποιημένων, ανοιχτού κώδικα, ανοιχτών διαδικασιών που μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη μιας κοινότητας ανοιχτού κώδικα 2000 ατόμων."
Μέχρι το τέλος του έτους σχεδιάζεται η παραγωγή και δεύτερου πρωτότυπου. «South Lake» με βελτιωμένη αρχιτεκτονική, που θα παραχθεί από την SMIC με τεχνολογία διαδικασίας 14nm και αύξηση συχνότητας στα 2GHz.
Το δεύτερο πρωτότυπο αναμένεται να επιτύχει απόδοση 10/Ghz στο σημείο αναφοράς SPEC2006, είναι κοντά στους επεξεργαστές ARM Cortex-A76 και Intel Core i9-10900K και ξεπερνά τον SiFive P550, τον ταχύτερο επεξεργαστή RISC-V στα 8.65/Ghz.
Τέλος, εάν ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτό, μπορείτε να συμβουλευτείτε τον πηγαίο κώδικα XiangShan, ο οποίος έχει δημοσιευτεί στο MulanPSL2, στο GitHub.
πηγή: https://www.zhihu.com
Είναι υπερβολικά αισιόδοξοι παρά το γεγονός ότι εξακολουθεί να δοκιμάζεται και δεδομένου του γεγονότος ότι σχεδόν όλη η τεκμηρίωση είναι στα κινέζικα όταν το βρήκαν στα αγγλικά. Ωστόσο, συμφωνώ ότι το μέλλον θα είναι το RISC-V.