🥇Linux Foundation ще се занимава с open source чипове

Linux Foundation откри ново направление — CHIPS Alliance. В рамките на този проект организацията ще развива свободната система за команди RISC-V и технологии за създаване на процесори на нейна основа. Нека разгледаме по-подробно какво се случва в тази сфера.

/ фото Гарет Халфакри CC BY-SA

Защо се появи CHIPS Alliance

Патчовете, които защитават от Meltdown и Spectre, в някои случаи по-нижава производителността на сървърите с 50%. Въпреки това все още се появяват нови вариации на уязвимости, свързани с спекулативното изпълнение на команди. Една от тях стана известна в началото на март - специалистите по киберсигурност я нарекоха Spoiler. Тази ситуация влияе на обсъждането на необходимостта от преразглеждане на съществуващите хардуерни решения и подходи към тяхната разработка. В частност, Intel вече подготвя нова архитектура за своите процесори, устойчива на Meltdown и Spectre.

Не останаха назад и в Linux Foundation. Организацията стартира собствена инициатива — CHIPS Alliance — участниците в която ще се занимават с развитието на процесори на база RISC-V.

Какви проекти вече се разработват

В списъка на участниците в CHIPS Alliance са Google, Western Digital (WD) и SiFive. Всяка от тях представи собствените си разработки. Нека да разгледаме някои от тях.

RISCV-DV

ИТ гигантът предаде на open source платформа за тестване на процесори на база RISC-V. Решението случайно генерира команди, които позволяват проверяват работоспособността на устройството: тестват процесите на превключване, стека на повикванията, CSR- регистрите и др.

Например, така изглежда класът, отговарящ за провеждането 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

По казват разработчиците, платформата се отличава от аналогичните платформи с това, че позволява последователно тестване на всички компоненти на чипа, включително блока с памет.

Протокол OmniXtend

Това е мрежов протокол от WD, осигуряващ коherence на кеша при предаване на данни по 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 изграждане на системи с множество RISC-V чипове.

Протоколът вече се поддържа от чиповете SweRV, насочени към обработка на данни в дата центрове. SweRV е 32-битов двупоточен суперкалярен процесор, изграден по 28-нанометров технологичен процес. Всеки конвейер има девет нива, което позволява зареждането и изпълнението на множество команди едновременно. Устройството работи на честота 1,8 GHz.

Генератор Rocket Chip

Решение от SiFive, компания създадена от разработчиците на RISC-V технология. Rocket Chip е генератор на RISC-V процесорни ядра на езика Chisel. Той представлява представлява набор от параметризирани библиотеки, използвани за създаване на SoC.

Що се отнася до Chisel, който е език за описание на хардуер, основан на Scala. Генерира нискоуровнев код на Verilog, който подходящ за обработка на ASIC и FPGA. По този начин позволява прилагане на принципите на ООП при разработката на RTL.

Перспективи на алианса

Експертите смятат, че инициативата на Linux Foundation ще направи пазара на процесори по-демократичен и открит за нови играчи. Според IDC отбелязват, нарастващата популярност на такива проекти положително ще повлияе на развитието на технологии за машинно обучение и системи ИИ като цяло.

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

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

Подобни проекти

Разработването на проекти, свързани с отворен хардуер, се осъществява и от други организации. Пример за това е консорциумът CXL, който представи стандарта Compute Express Link в средата на март. Технологията е аналог на OmniXtend и също свързва CPU, GPU, FPGA. Стандартът използва PCIe 5.0 шина за обмен на данни.

Още един проект, занимаващ се с развитие на процесорни технологии, е MIPS Open, който стартира през декември 2018 г. Инициативата е създадена от стартапа Wave Computing. Разработчиците планират да отворят достъпа на ИТ общността до последните 32- и 64-битови набори от команди на MIPS. Стартиране на проекта очаква се в следващите месеци.

Общото мнение е, че подходът с отворен код става все по-разпространен, не само за софтуер, но и за хардуер. Подобни проекти получават подкрепа от големи компании. Затова можем да очакваме, че в близко бъдеще на пазара ще се появят повече устройства, основаващи се на отворени хардуерни стандарти.

Последни публикации от нашия корпоративен блог:

Постове от нашия Telegram канал:

Източник: habr.com