XiangShan, den kinesiske RISC-V-prosessoren som overgår Cortex-A75

Noen dager siden Institutt for informasjonsteknologi fra det kinesiske vitenskapsakademiet avduket prosjektet XiangShan, der den har utviklet seg siden 2020 en høy ytelse åpen prosessor basert på RISC-V (RV64GC) instruksjonsarkitektur og hvis ytelse nærmer seg hastigheten til SiFives siste Performance P550-kjerne.

I følge utviklerne, RISC-V-kjerner som ligger til grunn for Xiangshan CPU vil bli så populære blant designere av prosessorer som Linux for operativsystemer. Xiangshan vil bli produsert ved hjelp av en prosesssteknologi på 28 nm av taiwanske TSMC (med mindre sanksjoner blir pålagt av USA), og dette vil være den første generasjonen av kjerner med kodenavnet Yanqi Lake.

RISC-V gir et åpent og fleksibelt maskininstruksjonssystem som lar deg lage mikroprosessorer for vilkårlige applikasjoner uten å kreve royalty eller pålegge bruksvilkår. RISC-V lar deg lage helt åpne SoC-er og prosessorer.

Foreløpig, basert på RISC-V-spesifikasjonen, utvikler flere selskaper og lokalsamfunn under forskjellige gratis lisenser (BSD, MIT, Apache 2.0) flere titalls varianter av allerede produserte mikroprosessorkjerner, SoC og chips.

Om XiangShan

Prosjektet har blitt publisert under en beskrivelse av maskinvareblokker på meiselspråket, som er oversatt til Verilog, en referanseimplementering basert på FPGA og bilder for å simulere driften av en brikke i en åpen Verilog-simulator.

”Selv om vårt langsiktige mål fremover er å være i tråd med [Cortex-] A76, er det fremdeles i gang. Vi trenger jordnær iterativ optimalisering. Hensikten med smidig utvikling er ikke å innhente et hjørne. Erfaringene akkumulert av Intel og Arm gjennom årene, må vi også akkumulere sakte.

Skjemaer og arkitekturbeskrivelser er også tilgjengelige (mer enn 400 dokumenter og 50 tusen linjer med kode totalt), men det meste av dokumentasjonen er på kinesisk, pluss Debian brukes som et referansedriftssystem for testing av FPGA-implementering.

XiangShan hevder å være den mest effektive RISC-V-brikken, som overgår SiFive P550. FPGA-testing er planlagt å være ferdig denne måneden og kodenavnet "Yanqi Lake" er en 8-kjerners prototypebrikke som fungerer på 1,3 GHz og er produsert på TSMC ved hjelp av prosessteknologi fra 28 nm.

"Vi er håpefulle at XiangShan kan overleve i 30 år," sa Bao, i oversettelse, i en nylig presentasjon om prosjektet. “Vi har en avtale om å møtes igjen om 30 år og deretter se hva XiangShan vil bli. For å realisere dette ønsket er det likevel mange problemer og utfordringer som må løses.

Brikken inkluderer en 2 MB hurtigbuffer, en minnekontroller med støtte for DDR4-minne (opptil 32 GB RAM) og et PCIe-3.0-x4-grensesnitt.

Ytelsen til den første brikken i SPEC2006-referansen er estimert til 7 / Ghz, som tilsvarer ARM Cortex-A72 og Cortex-A73-brikkene.

"Den smidige designprosessen og plattformen vi tidligere har støttet, støtter et utviklingsteam på mer enn 20 personer, noe som langt fra er tilstrekkelig," sa Bao. "Det vi må vurdere nå, er hvordan vi bygger et sett med standardiserte, åpne og åpen kildekode-åpne prosesser som kan støtte utviklingen av et open source-fellesskap på 2000 mennesker."

Mot slutten av året er produksjonen av en annen prototype planlagt "South Lake" med forbedret arkitektur, som vil bli produsert av SMIC med en prosessteknologi på 14 nm og en frekvensøkning til 2 GHz.

Den andre prototypen forventes å oppnå en ytelse på 10 / Ghz på referanseverdien SPEC2006, som ligger nær ARM Cortex-A76 og Intel Core i9-10900K-prosessorer, og overgår SiFive P550, den raskeste RISC-V-prosessoren på 8.65 / Ghz.

Til slutt, hvis du er interessert i å vite mer om det, kan du se kildekoden til XiangShan, som er publisert under MulanPSL2, på GitHub.

Fuente: https://www.zhihu.com