🥇Linux Foundation зоймецца open source чыпамі

Linux Foundation адкрылі новы напрамак – CHIPS Alliance. У рамках гэтага праекту арганізацыя будзе развіваць свабодную сістэму каманд RISC-V і тэхналогіі для стварэння працэсараў на яе аснове. Раскажам падрабязней, што адбываецца ў гэтай сферы.

/ фота Гарэт Халфакры CC BY-SA

Чаму з'явіўся CHIPS Alliance

Патчы, якія абараняюць ад Meltdown і Spectre, у некаторых выпадках зніжаюць прадукцыйнасць сервераў на 50%. Пры гэтым усё яшчэ з'яўляюцца новыя варыяцыі ўразлівасцяў, злучаныя са спекулятыўным выкананнем каманд. Аб адной з іх стала вядома ў пачатку сакавіка - Спецыялісты па ИБ ахрысцілі яе Spoiler. Гэтая сітуацыя ўплывае на абмеркаванне неабходнасці перагляду існуючых апаратных рашэнняў і падыходаў да іх распрацоўкі. У прыватнасці, Intel ужо рыхтуюць новую архітэктуру для сваіх працэсараў, не схільную Meltdown і Spectre.

Не засталіся ў баку і ў Linux Foundation. Арганізацыя запусціла ўласную ініцыятыву – CHIPS Alliance – удзельнікі якой зоймуцца развіццём працэсараў на базе RISC-V.

Якія праекты ўжо распрацоўваюць

У спісе ўдзельнікаў CHIPS Alliance - Google, Western Digital (WD) і SiFive. Кожная з іх прапанавала свае ўласныя распрацоўкі. Раскажам аб некаторых з іх.

RISCV-DV

Пошукавы ІТ-гігант перадаў у open source платформу для тэставання працэсараў на базе RISC-V. Рашэнне выпадковым чынам генеруе каманды, якія дазваляюць праверыць працаздольнасць прылады: тэстуюць працэсы пераходу, стэка выклікаў, КСА-рэгістра і інш.

Напрыклад, вось так выглядае клас, які адказвае за правядзенне простага тэсту арыфметычных інструкцый:

class riscv_arithmetic_basic_test extends riscv_instr_base_test;

  `uvm_component_utils(riscv_arithmetic_basic_test)
  `uvm_component_new

  virtual function void randomize_cfg();
    cfg.instr_cnt = 10000;
    cfg.num_of_sub_program = 0;
    cfg.no_fence = 1;
    cfg.no_data_page = 1'b1;
    cfg.no_branch_jump = 1'b1;
    `DV_CHECK_RANDOMIZE_WITH_FATAL(cfg,
                                   init_privileged_mode == MACHINE_MODE;
                                   max_nested_loop == 0;)
    `uvm_info(`gfn, $sformatf("riscv_instr_gen_config is randomized:n%0s",
                    cfg.sprint()), UVM_LOW)
  endfunction

endclass

Па слоў распрацоўнікаў, платформа адрозніваецца ад аналагаў тым, што дазваляе паслядоўна праверыць усе кампаненты чыпа, уключаючы блок памяці.

Пратакол OmniXtend

Гэта сеткавы пратакол ад WD, які забяспечвае кагерэнтнасць кэша пры перадачы дадзеных па-над Ethernet. OmniXtend дазваляе абменьвацца паведамленнямі напроста з кэшам працэсара і выкарыстоўваецца для падлучэння рознага роду паскаральнікаў: GPU ці FPGA. Ён таксама падыходзіць для стварэння сістэм на базе некалькіх чыпаў RISC-V.

Пратакол ужо падтрымліваецца чыпамі SweRV, арыентаванымі на апрацоўку дадзеных у дата-цэнтрах. SweRV – гэта 32-разрадны двухканвеерны суперскалярны працэсар, выкананы па 28-нанаметроваму тэхпрацэсу. Кожны канвеер мае дзевяць узроўняў, што дае магчымасць загружаць і выконваць некалькі каманд адначасова. Прылада працуе на частаце 1,8 Ггц.

Генератар Rocket Chip

Рашэнне ад кампаніі SiFive, якую заснавалі распрацоўшчыкі тэхналогіі RISC-V. Rocket Chip – гэта генератар ядраў працэсара RISC-V на мове Chisel. Ён ўяўляе сабой набор параметрызаваных бібліятэк, якія выкарыстоўваюцца для стварэння SoC.

Што тычыцца Стамеска, то гэта мова апісання апаратуры, заснаваны на Scala. Ён генеруе нізкаўзроўневы код на Verilog, які падыходзіць для апрацоўкі на ASIC і FPGA. Такім чынам, ён дазваляе выкарыстоўваць прынцыпы ААП пры распрацоўцы RTL.

Перспектывы альянсу

Эксперты гавораць, што ініцыятыва Linux Foundation зробіць рынак працэсараў больш дэмакратычным і адкрытым для новых гульцоў. У IDC адзначаюць, Што рост папулярнасці такіх праектаў станоўча адаб'ецца на развіцці тэхналогій машыннага навучання і сістэм ІІ у цэлым.

/ фота Fritzchens Fritz PD

Развіццё open source працэсараў таксама дазволіць зменшыць кошт праектавання кастамных чыпаў. Аднак гэта адбудзецца толькі ў тым выпадку, калі супольнасці Linux Foundation атрымаецца прыцягнуць дастатковую колькасць распрацоўнікаў.

Аналагічныя праекты

Распрацоўкай праектаў, звязанай з адкрытым апаратным забеспячэннем, займаюцца і іншыя арганізацыі. Прыкладам можа быць кансорцыўм CXL, які прадставіў у сярэдзіне сакавіка стандарт Compute Express Link. Тэхналогія з'яўляецца аналагам OmniXtend і таксама злучае CPU, GPU, FPGA. Для абмену дадзенымі стандарт выкарыстоўвае шыну PCIe 5.0.

Яшчэ адзін праект, якая займаецца развіццём працэсарных тэхналогій, - MIPS Open, які з'явіўся ў снежні 2018 года. Ініцыятыву стварыў стартап Wave Computing. Распрацоўнікі плануюць адкрыць для ІТ-супольнасці доступ апошнім 32 – і 64-разрадным наборам каманд MIPS. Старт праекту чакаецца у бліжэйшыя месяцы.

У цэлым open source падыход становіцца агульнапрынятым не толькі для ПЗ, але і для жалеза. Падобныя праекты падтрымліваюць буйныя кампаніі. Таму можна чакаць, што ўжо ў найбліжэйшай будучыні на рынку з'явіцца больш прылад, у аснове якіх ляжаць адчыненыя апаратныя стандарты.

Свежыя пасады з нашага карпаратыўнага блога:

Пасты з нашага Telegram-канала:

Крыніца: habr.com

Linux Foundation зоймецца open source чыпамі