🥇Το Ίδρυμα Linux θα εργαστεί σε τσιπ ανοιχτού κώδικα

Το Ίδρυμα Linux ξεκίνησε μια νέα κατεύθυνση - τη Συμμαχία CHIPS. Ως μέρος αυτού του έργου, ο οργανισμός θα αναπτύξει το δωρεάν σύστημα οδηγιών RISC-V και τεχνολογίες για τη δημιουργία επεξεργαστών που βασίζονται σε αυτό. Ας σας πούμε πιο αναλυτικά τι συμβαίνει σε αυτόν τον τομέα.

/ φωτογραφία Γκάρεθ Χάλφακρι CC BY-SA

Γιατί εμφανίστηκε η CHIPS Alliance;

Patches που προστατεύουν από Meltdown και Spectre, σε ορισμένες περιπτώσεις μείωση της παραγωγικότητας διακομιστές κατά 50%. Ταυτόχρονα, νέες παραλλαγές τρωτών σημείων που σχετίζονται με την κερδοσκοπική εκτέλεση εντολών εξακολουθούν να εμφανίζονται. Σχετικά με ένα από αυτά έγινε γνωστό στις αρχές Μαρτίου - Οι ειδικοί στην ασφάλεια πληροφοριών το ονόμασαν Spoiler. Αυτή η κατάσταση επηρεάζει τη συζήτηση την ανάγκη αναθεώρησης των υπαρχουσών λύσεων υλικού και προσεγγίσεων για την ανάπτυξή τους. Συγκεκριμένα, η Intel ετοιμάζονται ήδη μια νέα αρχιτεκτονική για τους επεξεργαστές του, που δεν υπόκειται σε Meltdown και Spectre.

Ούτε το Linux Foundation έμεινε στην άκρη. Ο οργανισμός έχει ξεκινήσει τη δική του πρωτοβουλία, την CHIPS Alliance, τα μέλη της οποίας θα αναπτύξουν επεξεργαστές βασισμένους σε RISC-V.

Ποια έργα βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη;

Στα μέλη της CHIPS Alliance περιλαμβάνονται η Google, η Western Digital (WD) και η SiFive. Καθένας από αυτούς παρουσίασε τις δικές του εξελίξεις. Ας μιλήσουμε για μερικά από αυτά.

RISCV-DV

Ο γίγαντας της αναζήτησης πληροφορικής κυκλοφόρησε μια πλατφόρμα για τη δοκιμή επεξεργαστών που βασίζονται σε RISC-V σε ανοιχτού κώδικα. Τυχαία λύση παράγει ομάδες που επιτρέπω ελέγξτε τη λειτουργικότητα της συσκευής: δοκιμή διεργασιών μετάβασης, στοίβες κλήσεων, ΕΚΕ- μητρώα κ.λπ.

Για παράδειγμα, έτσι μοιάζει η τάξηυπεύθυνος για την εκτέλεση μιας απλής δοκιμής αριθμητικών εντολών:

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

Επί λόγια προγραμματιστές, η πλατφόρμα διαφέρει από τις ανάλογές της στο ότι επιτρέπει τη διαδοχική δοκιμή όλων των στοιχείων του τσιπ, συμπεριλαμβανομένου του μπλοκ μνήμης.

Πρωτόκολλο OmniXtend

Αυτό είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου από την WD που παρέχει συνοχή της κρυφής μνήμης μέσω Ethernet. OmniXtend σας επιτρέπει να ανταλλάσσετε μηνύματα απευθείας με την κρυφή μνήμη του επεξεργαστή και χρησιμοποιείται για τη σύνδεση διαφόρων τύπων επιταχυντών: GPU ή FPGA. Είναι επίσης κατάλληλο για τη δημιουργία συστημάτων που βασίζονται σε πολλαπλά τσιπ RISC-V.

Το πρωτόκολλο υποστηρίζεται ήδη Τσιπ SweRVπροσανατολισμένη στην επεξεργασία δεδομένων σε κέντρα δεδομένων. Ο SweRV είναι ένας υπερκλιμακωτός επεξεργαστής 32-bit διπλού αγωγού που βασίζεται σε τεχνολογία διεργασίας 28nm. Κάθε αγωγός έχει εννέα επίπεδα, τα οποία καθιστούν δυνατή τη φόρτωση και την εκτέλεση πολλαπλών εντολών ταυτόχρονα. Η συσκευή λειτουργεί σε συχνότητα 1,8 GHz.

Generator Rocket Chip

Η λύση είναι από το SiFive, το οποίο ιδρύθηκε από τους προγραμματιστές της τεχνολογίας RISC-V. Τσιπ πυραύλων είναι μια γεννήτρια πυρήνα επεξεργαστή RISC-V στη γλώσσα Chisel. Αυτός είναι α ένα σύνολο παραμετροποιημένων βιβλιοθηκών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία SoC.

σε σχέση με το Σμίλη, τότε είναι μια γλώσσα περιγραφής υλικού που βασίζεται στο Scala. Δημιουργεί κώδικα Verilog χαμηλού επιπέδου που подходит για επεξεργασία σε ASIC και FPGA. Έτσι, σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τις αρχές OOP κατά την ανάπτυξη RTL.

Προοπτικές συμμαχίας

Οι ειδικοί λένε ότι η πρωτοβουλία του Ιδρύματος Linux θα κάνει την αγορά επεξεργαστών πιο δημοκρατική και ανοιχτή σε νέους παίκτες. Στην IDC γιορτάστεότι η αυξανόμενη δημοτικότητα τέτοιων έργων θα έχει θετικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη τεχνολογιών μηχανικής μάθησης και συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης γενικότερα.

/ φωτογραφία Fritzchens Fritz PD

Η ανάπτυξη επεξεργαστών ανοιχτού κώδικα θα μειώσει επίσης το κόστος σχεδιασμού προσαρμοσμένων τσιπ. Ωστόσο, αυτό θα συμβεί μόνο εάν η κοινότητα του Linux Foundation καταφέρει να προσελκύσει αρκετούς προγραμματιστές.

Παρόμοια έργα

Άλλοι οργανισμοί αναπτύσσουν επίσης έργα που σχετίζονται με ανοιχτό υλικό. Ένα παράδειγμα είναι η κοινοπραξία CXL, η οποία εισήγαγε το πρότυπο Compute Express Link στα μέσα Μαρτίου. Η τεχνολογία είναι ανάλογη με το OmniXtend και συνδέει επίσης CPU, GPU, FPGA. Για την ανταλλαγή δεδομένων, το πρότυπο χρησιμοποιεί τον δίαυλο PCIe 5.0.

Ένα άλλο έργο αφιερωμένο στην ανάπτυξη τεχνολογιών επεξεργαστών είναι το MIPS Open, το οποίο εμφανίστηκε τον Δεκέμβριο του 2018. Η πρωτοβουλία δημιουργήθηκε από την startup Wave Computing. Οι προγραμματιστές σχεδιάζουν ανοιχτό Πρόσβαση στα πιο πρόσφατα σύνολα εντολών MIPS 32 και 64 bit για την κοινότητα IT. Έναρξη του έργου αναμένεται να τους επόμενους μήνες.

Γενικά, η προσέγγιση ανοιχτού κώδικα γίνεται γενικά αποδεκτή όχι μόνο για το λογισμικό, αλλά και για το υλικό. Τέτοια έργα υποστηρίζονται από μεγάλες εταιρείες. Επομένως, μπορούμε να περιμένουμε ότι στο εγγύς μέλλον θα εμφανιστούν στην αγορά περισσότερες συσκευές βασισμένες σε ανοιχτά πρότυπα υλικού.

Τελευταίες αναρτήσεις από το εταιρικό μας blog:

Αναρτήσεις από το κανάλι μας στο Telegram:

Πηγή: www.habr.com

Το Linux Foundation θα λειτουργεί σε τσιπ ανοιχτού κώδικα