🥇Linux Foundation ще се занимава с open source чипове

Linux Foundation стартира нова инициатива — CHIPS Alliance. В рамките на проекта, организацията ще развие отворена система команди RISC-V и технологии за изграждане на процесори на тази основа. Нека разгледаме по-подробно какво се случва в тази област.

/ фото Гарет Халфакри CC BY-SA

Защо се появи CHIPS Alliance

Патчи, които защитават от Meltdown и Spectre, в някои случаи намаляват производителността на сървърите с 50%. Въпреки това, все още се появяват нови вариации на уязвимости, свързани със спекулативното изпълнение на команди. За една от тях стана известно в началото на март — специалистите по киберсигурност я нарекоха Spoiler. Тази ситуация оказва влияние на дискусията необходимостта от преразглеждане на съществуващите хардуерни решения и подходите към тяхното разработване. По-специално, Intel вече подготвят нова архитектура за своите процесори, която не е уязвима на Meltdown и Spectre.

Linux Foundation също не остана настрани. Организацията стартира собствена инициатива — CHIPS Alliance — участниците в която ще се занимават с развитието на процесори на базата на RISC-V.

Кои проекти вече се разработват

В списъка на участниците в CHIPS Alliance са Google, Western Digital (WD) и SiFive. Всеки от тях представи свои собствени разработки. Нека разгледаме някои от тях.

RISCV-DV

Технологичният гигант предостави платформата за тестване на процесори на базата на RISC-V в отворен код. Решението произволно генерира команди, които позволяват проверяват работоспособността на устройството: тестват процесите на превключване, стека на повикванията, CSR-регистри и др.

Например, ето как изглежда класът, който отговаря за извършването на прост тест на аритметични инструкции:

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

Според думите разработчиците, платформата се отличава от аналогичните с това, че позволява последователно да се провери цялото съдържание на чипа, включително блока памет.

Протокол OmniXtend

Това е мрежов протокол от WD, осигуряващ кохерентност на кеша при предаване на данни през Ethernet. OmniXtend позволява директна комуникация с кеша на процесора и се използва за свързване на различни ускорители: GPU или FPGA. Също така е подходящ за създаване на системи, базирани на множество RISC-V чипа.

Протоколът вече се поддържа от чиповете SweRV, насочени към обработка на данни в центровете за данни. SweRV е 32-битов двупоточен суперскалярен процесор, произведен по 28-нанометровия технологичен процес. Всеки поток има девет нива, което позволява зареждането и изпълнението на няколко команди едновременно. Устройството работи на честота 1,8 GHz.

Генераторът Rocket Chip

е решение от SiFive, компанията основана от разработчиците на RISC-V технология. Rocket Chip е генератор на RISC-V процесорни ядра, написан на Chisel. Той представлява представлява набор от параметризируеми библиотеки, които се използват за създаване на SoC.

Що се отнася до Chisel, което е език за описване на хардуера, базиран на Scala. Той генерира нискоуровнев код на Verilog, който е подходящ се използва за обработка на ASIC и FPGA. По този начин позволява използването на принципите на ООП при разработката на RTL.

Перспективите на алианса

Експертите твърдят, че инициативата на Linux Foundation ще направи пазара на процесори по-демократичен и отворен за нови участници. В IDC отбелязват, че нарастващата популярност на такива проекти положително ще се отрази на развитието на технологиите за машинно обучение и AI системи като цяло.

Linux Foundation ще се занимава с open source чипове
/ фото Fritzchens Fritz PD

Развитието на open source процесори също ще намали разходите за проектиране на персонализирани чипове. Но това ще се случи само ако общността на Linux Foundation успее да привлече достатъчно разработчици.

Подобни проекти

Разработките, свързани с отворен хардуер, се реализират и от други организации. Пример за това е консорциумът CXL, представил през средата на март стандарта Compute Express Link. Технологията е аналог на OmniXtend и също свързва CPU, GPU и FPGA. За обмен на данни стандартът използва шина PCIe 5.0.

Друг проект, който се занимава с развитието на процесорни технологии, е MIPS Open, който се появи през декември 2018 година. Инициативата е създадена от стартапа Wave Computing. Разработчиците планират да отворят достъпа на ИТ общността до последните 32- и 64-битови набори от команди MIPS. Стартирането на проекта се очаква ще бъде в следващите месеци.

Като цяло, подходът с отворен код става все по-разпространен, не само за софтуер, но и за хардуер. Подобни проекти са подкрепени от големи компании. Затова можем да очакваме, че в близко бъдеще на пазара ще се появят повече устройства, базирани на отворени хардуерни стандарти.

Новини от нашия корпоративен блог:

Постове от нашия Telegram канал:

Източник: habr.com