Một nhóm những người đam mê (với sự đóng góp của Pixilica) đang phát triển dự án RV64X, mà nhằm mục đích tạo ra một tập hợp các hướng dẫn xử lý đa phương tiện và đồ họa 3D bổ sung có thể được sử dụng để tích hợp chức năng của GPU trên bộ vi xử lý RISC-V.
Dự án được định vị là miễn phí, Nó không yêu cầu tiền bản quyền và không áp đặt các điều khoản sử dụng, cho phép bạn tạo các GPU hoàn toàn mở dựa trên RV64X.
Pixilica hợp tác với RV64X để đề xuất một bộ hướng dẫn đồ họa mới được thiết kế cho đồ họa 3D và xử lý phương tiện. Nó có thể là một CPU-GPU ISA hợp nhất.
Các hướng dẫn mới này dựa trên tập lệnh vectơ cơ sở RISC-V. Chúng sẽ bổ sung hỗ trợ cho các kiểu dữ liệu mới dành riêng cho đồ họa dưới dạng phần mở rộng phân lớp theo tinh thần của nhân RISC-V ISA.
Giới thiệu về RV64X
RV64X dựa trên hướng dẫn vectơ RISC-V ISA, được nâng cao với sự hỗ trợ cho các loại dữ liệu mới và phần mở rộng dành riêng cho biểu đồ.
Ví dụ: các hoạt động bổ sung được đề xuất để xử lý pixel (RGBA), chấm (xyzw), yếu tố kết cấu (UVW-Texels), vectơ (hoạt động với 2-4 phần tử), thông số vật liệu, tính toán ánh sáng, toán học siêu việt, bộ đệm độ sâu (Z - bộ đệm) và bộ đệm khung (Framebuffer).
Nguyên mẫu đầu tiên GPU dựa trên RV64X được thiết kế để sử dụng trong vi điều khiển và sẽ bị giới hạn hỗ trợ cho API đồ họa Vulkan, mặc dù theo thời gian, họ hứa hẹn sẽ bổ sung hỗ trợ cho OpenGL và DirectX.
Động lực chính cho sự phát triển là nhu cầu về một kiến trúc linh hoạt cho phép kết nối của các phần mở rộng để giải quyết hiệu quả các vấn đề cụ thể, chẳng hạn như cắt hai pha của hình nón, sử dụng các phép biến đổi Fourier nhanh cho độ sâu màu tùy ý và triển khai phần cứng SLAM.
Ví dụ: RV64X cho phép thực hiện các giai đoạn riêng của nó cho đường ống tính toán, bộ đệm hình học, pixel và khung, cũng như tạo bộ đệm tessellators của riêng bạn.
Người ta cũng đề cập rằng với RV64X, các nhà sản xuất chip sẽ có thể chuẩn bị các giải pháp họ cần dựa trên đường trục hiện có, tập trung vào các khả năng nâng cao mà không cần phải lãng phí thời gian vào những thứ thông thường.
RV64X đang phát triển như một ISA CPU-GPU lai, cho phép tạo ra các bộ vi điều khiển đồ họa chuyên biệt và bộ xử lý đa lõi kết hợp các lõi tính toán với các khối để thực hiện các hoạt động đồ họa.
Bộ xử lý kết hợp lõi RISC-V với khối GPU trông giống như một khối duy nhất (không có ánh xạ GPU rõ ràng) và được lập trình bằng cách sử dụng tập lệnh 64-bit thống nhất và mô hình SIMD cho tính song song của lớp dữ liệu. Kiến trúc RV64X đang phát triển theo hướng triển khai nhỏ gọn và hiệu quả có thể được thực hiện trên cơ sở FPGA và ASIC.
Phong trào mã nguồn mở chuyển đổi phát triển phần mềm đang được các nhà phát triển phần cứng quan tâm. Những nỗ lực ban đầu tập trung vào kiến trúc RISC-V đang dẫn đầu. Chúng tôi khám phá lời hứa và cạm bẫy của việc phát triển phần cứng mở trong Dự án Đặc biệt Nguồn Mở tiếp theo của chúng tôi.
Trong số các tính năng của kiến trúc RV64X việc sử dụng một mô hình bộ nhớ duy nhất được tìm thấy trên CPU và GPU, giúp loại bỏ các cơ chế RPC / IPC bổ sung để dịch các lệnh gọi giữa bộ nhớ GPU và CPU khi xử lý các hoạt động API 3D.
Các hoạt động đồ họa tiêu chuẩn có thể được thực hiện ở cấp vi mã. Hỗ trợ tạo các bộ đổ bóng tùy chỉnh, bộ rasterizers và phần mở rộng theo dõi tia. Ngoài ra, các phép toán vectơ có thể được thực hiện ở cấp vi mã để giải quyết các vấn đề về mô phỏng, thị giác máy tính và học máy.
Việc triển khai tài liệu tham khảo RV64X bao gồm 1 KB bộ nhớ cache L32 cho hướng dẫn và dữ liệu, 8 KB SRAM cho vi mã, bộ giải mã lệnh, triển khai phần cứng của tập lệnh RV32V và RV64X, bộ giải mã lệnh mở rộng do vi mã xác định, đơn vị logic số học vectơ (ALU), tệp thanh ghi 136 bit với 1024 phần tử, Đơn vị chức năng đặc biệt (SFU), Đơn vị kết cấu và bộ đệm khung cục bộ có thể định cấu hình.
Cuối cùng, nếu bạn muốn biết thêm về nó bạn có thể kiểm tra các chi tiết trong bài viết gốc. Liên kết là cái này.