🥇Die Linux Foundation wird sich mit Open-Source-Chips beschäftigen

Die Linux Foundation hat ein neues Projekt gestartet – die CHIPS Alliance. Im Rahmen dieses Projekts wird die Organisation ein freies RISC-V-Befehlsystem und Technologien zur Entwicklung von Prozessoren auf dieser Basis fördern. Lassen Sie uns näher erläutern, was in diesem Bereich geschieht.

/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Warum die CHIPS Alliance gegründet wurde

Patches, die gegen Meltdown und Spectre schützen, reduzieren in einigen Fällen die Leistung von Servern um 50 %. Dabei treten weiterhin neue Varianten von Sicherheitsanfälligkeiten auf, die mit der spekulativen Ausführung von Befehlen zusammenhängen. Eine davon wurde Anfang März bekannt – Sicherheitsexperten bezeichneten sie als Spoiler. Diese Situation hat Auswirkungen auf diskutiert die Notwendigkeit, bestehende Hardwarelösungen und deren Entwicklungsmethoden zu überdenken. Insbesondere Intel bereitet bereits eine neue Architektur für seine Prozessoren vor, die nicht anfällig für Meltdown und Spectre ist.

Auch die Linux Foundation bleibt nicht untätig. Die Organisation hat eine eigene Initiative gestartet – die CHIPS Alliance – deren Mitglieder sich mit der Entwicklung von Prozessoren auf der Basis von RISC-V beschäftigen werden.

Welche Projekte werden bereits entwickelt

Im Teilnehmerverzeichnis der CHIPS Alliance finden sich Google, Western Digital (WD) und SiFive. Jedes dieser Unternehmen hat eigene Entwicklungen vorgestellt. Lassen Sie uns über einige davon sprechen.

RISCV-DV

Der IT-Riese hat eine Open-Source-Plattform zur Testung von Prozessoren auf Basis von RISC-V zur Verfügung gestellt. Die Lösung generiert zufällig Befehle, die die Funktionsfähigkeit des Geräts überprüfen: Sie testen Übergangsprozesse, den Stack von Aufrufen, ermöglichen, CSR -Register usw.so sieht die Klasse aus

Zum Beispiel, , die für die Durchführung eines einfachen Tests arithmetischer Anweisungen verantwortlich ist:class riscv_arithmetic_basic_test extends riscv_instr_base_test;`uvm_component_utils(riscv_arithmetic_basic_test) `uvm_component_newvirtual 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 wurde randomisiert:n%0s", cfg.sprint()), UVM_LOW) endfunctionendclass

Die Plattform unterscheidet sich von anderen durch die Fähigkeit, alle Komponenten des Chips sequenziell zu überprüfen, einschließlich des Speicherblocks.

Nach Aussage Das OmniXtend-Protokoll

Dies ist ein Netzwerkprotokoll von WD, das die Kohärenz des Cache bei der Datenübertragung über Ethernet gewährleistet.

OmniXtend OmniXtend ermöglicht den direkten Austausch von Nachrichten mit dem CPU-Cache und wird für die Verbindung verschiedener Beschleuniger wie GPU oder FPGA verwendet. Es eignet sich auch für die Erstellung von Systemen auf Basis mehrerer RISC-V-Chips.

Das Protokoll wird bereits unterstützt von SweRV-Chips, die auf die Verarbeitung von Daten in Rechenzentren ausgerichtet sind. SweRV ist ein 32-Bit-Dual-Pipeline-Superskalarprozessor, der im 28-Nanometer-Fertigungsprozess gefertigt wird. Jede Pipeline hat neun Stufen, was es ermöglicht, mehrere Befehle gleichzeitig zu laden und auszuführen. Das Gerät arbeitet mit einer Frequenz von 1,8 GHz.

Rocket Chip Generator

Lösung von SiFive, das von den Entwicklern der RISC-V-Technologie gegründet wurde. Rocket Chip ist ein Generator für RISC-V-Prozessoren in der Chisel-Sprache. Es stellt dar sind parametrische Bibliotheken, die zur Erstellung verwendet werden SoC.

Was das betrifft Chisel, ist eine Hardware-Beschreibungssprache, die auf Scala basiert. Sie generiert Low-Level-Code in Verilog, der geeignet für die Verarbeitung auf ASIC und FPGA ist. Dadurch ermöglicht sie die Verwendung von OOP-Prinzipien bei der Entwicklung von RTL.

Perspektiven der Allianz

Experten sagen, dass die Initiative der Linux Foundation den Markt für Prozessoren demokratischer und offener für neue Akteure machen wird. Laut IDC , dass die Architektur von Open19 die gesamte Energieeffizienz des Rechenzentrums um 10 % erhöht., wird das wachsende Interesse an solchen Projekten positiv auf die Entwicklung von Technologien für maschinelles Lernen und KI-Systeme im Allgemeinen wirken.

Die Linux Foundation wird sich mit Open-Source-Chips beschäftigen
/ фото Fritzchens Fritz PD

Die Entwicklung von Open-Source-Prozessoren wird auch dazu beitragen, die Kosten für die Entwicklung von benutzerdefinierten Chips zu senken. Dies wird jedoch nur gelingen, wenn es der Linux Foundation gelingt, genügend Entwickler zu gewinnen.