Het Libre-SOC-project onthuld kort geleden het productiestadium hebben bereikt van het eerste testexemplaar van de op OpenPOWER gebaseerde open source hybride CPU / GPU SoC in de stijl van CDC 6600, waarin de CPU-, VPU- en GPU-instructies niet gescheiden zijn en worden aangeboden in één ISA om de omvang en de complexiteit te verminderen van de chip.
Dit is de eerste volledig onafhankelijke Power ISA ASIC buiten IBM dat in 12 jaar Silicium wordt, aangezien ellMicrowatt in maart overstapte naar Skywater 130nm; het is echter ook ontwikkeld door IBM, als een uitzonderlijk goed gemaakt referentieontwerp dat Libre-SOC gebruikte voor verificatie.
El proyecto werd oorspronkelijk ontwikkeld onder de naam Libre RISC-V, maar het werd omgedoopt tot Libre-SOC na de beslissing om RISC-V te vervangen door OpenPOWER 3.0 Instruction Set Architecture (ISA).
De ontwikkeling van Libre-SOC werd gefinancierd door Stichting NLnet, die 400 duizend euro toekende om een volledig open chip te maken cAls onderdeel van een programma om verifieerbare en betrouwbare fundamentele technische oplossingen te creëren. De chip is 5.5 × 5.9 mm groot en bevat 130 logische poorten.
EHet project heeft tot doel een compleet, volledig open en royaltyvrij systeem op een chip te creëren (SoC) die kan worden gebruikt in computers met één bord, netbooks en verschillende draagbare apparaten. Naast CPU-specifieke instructies en registers voor algemene doeleinden, biedt Libre-SOC in een functioneel blok met één processor de mogelijkheid om vectorbewerkingen en gespecialiseerde berekeningen uit te voeren die inherent zijn aan de VPU en GPU.
De chip maakt gebruik van de OpenPOWER-instructiesetarchitectuur, de Simple-V-extensie met instructies om gegevens parallel te vectoriseren en te verwerken, evenals gespecialiseerde instructies om naar ARGB te converteren en typische 3D-bewerkingen uit te voeren.
"We hebben deze ASIC op de Power-architectuur ontwikkeld vanwege zijn supercomputing-stamboom en de decennialange toewijding en stabiliteit die IBM en andere leden van de OpenPOWER Foundation hebben behouden", zei hij. Luke Kenneth Casson Leighton , hoofdontwikkelaar en projectcoördinator voor Libre-SOC. "Op deze solide basis kunnen we een betrouwbare en efficiënte hybride 3D CPU-VPU-GPU bouwen, en onze volgende test-ASIC zal SVP64-vectorextensies in Draft Cray-stijl bevatten."
De GPU-instructies zijn gericht op gebruik met de Vulkan Graphics API en de VPU bij het versnellen van YUV-RGB-conversie en decodering van MPEG1 / 2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3, AC3, Vorbis en Opus-formaten.
Daarnaast er wordt een gratis Mesa-stuurprogramma ontwikkeld dat gebruikmaakt van Libre-SOC-mogelijkheden om een hardware-versnelde software-implementatie van de Vulkan grafische API te bieden. Vulkan shaders kunnen bijvoorbeeld JIT-vertaald worden voor uitvoering met behulp van gespecialiseerde instructies die verkrijgbaar zijn bij Libre-SOC.
In het volgende testprototype zijn ze van plan de SVP64-extensie te implementeren implement (Variabele lengte vectorisatie), waarmee Libre-SOC als vectorprocessor kan worden gebruikt (naast 32 algemene registers van 64 bits, worden 128 registers voor vectorberekeningen geleverd). Het eerste prototype bevat slechts één core, werkend op een frequentie van 300 Mhz, maar binnen twee jaar is het de bedoeling om een 4-core versie te lanceren, daarna een 8-core versie en op termijn een 64-core versie.
De eerste batch van de chip zal worden vervaardigd bij TSMC met behulp van 180nm-procestechnologie. Alle projectontwikkelingen worden verspreid onder gratis licenties, inclusief bestanden in GDS-II-formaat met een beschrijving van de volledige chiptopologie, genoeg om onze eigen productie te starten. De Libre-SOC wordt de eerste volledig onafhankelijke chip die niet op IBM Power is gebaseerd.
De ontwikkeling maakte gebruik van de nMigen-hardwarebeschrijvingstaal (op Python gebaseerde HDL, zonder gebruik te maken van VHDL en Verilog), de FlexLib-standaardcelbibliotheek van het Chips4Makers-project en de gratis VLSI Coriolis2-toolkit om van HDL naar GDS-II te converteren.
Eindelijk voor diegenen die er meer over willen weten, kunt u de details van het project controleren op hun officiële website of voor wie geïnteresseerd is in de broncode kan deze raadplegen via de onderstaande link.
bron: https://openpowerfoundation.org