La Fundación Linux se encargará de los chips de código abierto

La Fundación Linux ha inaugurado una nueva dirección: la CHIPS Alliance. En el marco de este proyecto, la organización desarrollará un sistema de comandos libre, RISC-V, y tecnologías para crear procesadores basados en él. Hablaremos en detalle sobre lo que está sucediendo en este ámbito.

La Fundación Linux se encargará de los chips de código abierto
/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Por qué surgió la CHIPS Alliance

Los parches que protegen contra Meltdown y Spectre, en algunos casos reducen el rendimiento de los servidores en un 50%. Aún así, siguen apareciendo nuevas variantes de vulnerabilidades relacionadas con la ejecución especulativa de instrucciones. De una de ellas se supo a principios de marzo — los especialistas en ciberseguridad la han apodado Spoiler. Esta situación afecta a la discusión sobre la necesidad de revisar las soluciones de hardware existentes y los enfoques para su desarrollo. En particular, Intel ya está preparando una nueva arquitectura para sus procesadores, que no será susceptible a Meltdown y Spectre.

La Fundación Linux también se ha sumado a esta iniciativa. La organización ha lanzado su propia iniciativa: CHIPS Alliance, cuyos participantes se encargarán del desarrollo de procesadores basados en RISC-V.

Qué proyectos ya se están desarrollando

En la lista de miembros de la CHIPS Alliance se encuentran Google, Western Digital (WD) y SiFive. Cada uno de ellos ha presentado sus propias iniciativas. Hablaremos sobre algunas de ellas.

RISCV-DV

El gigante tecnológico de la búsqueda ha cedido a código abierto una plataforma para probar procesadores basados en RISC-V. La solución genera aleatoriamente instrucciones que permiten verificar el funcionamiento del dispositivo: prueban procesos de transición, pila de llamadas, registros CSR y más. así es como se ve la clase, que se encarga de realizar una prueba simple de instrucciones aritméticas:

Por ejemplo, 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 is randomized:n%0s", cfg.sprint()), UVM_LOW) endfunctionendclasslos desarrolladores, la plataforma se diferencia de otras por permitir verificar de manera secuencial todos los componentes del chip, incluyendo el bloque de memoria.

El protocolo OmniXtend

Por palabras Es un protocolo de red de WD que asegura la coherencia de caché durante la transmisión de datos a través de Ethernet.

OmniXtend

OmniXtend OmniXtend permite la comunicación directa con la caché del procesador y se utiliza para conectar distintos tipos de aceleradores: GPU o FPGA. También es adecuado para la creación de sistemas basados en múltiples chips RISC-V.

El protocolo ya es compatible con los chips SweRV, orientados a la procesamiento de datos en centros de datos. SweRV es un procesador superescalar de dos vías de 32 bits, fabricado con un proceso de 28 nanómetros. Cada vía tiene nueve niveles, lo que permite cargar y ejecutar varias instrucciones simultáneamente. El dispositivo funciona a una frecuencia de 1,8 GHz.

Generador Rocket Chip

Es una solución de la empresa SiFive, fundada por desarrolladores de la tecnología RISC-V. Rocket Chip es un generador de núcleos de procesador RISC-V en el lenguaje Chisel. Él representa un conjunto de bibliotecas parametrizadas que se utilizan para crear SoC.

En cuanto a Chisel, es un lenguaje de descripción de hardware basado en Scala. Genera código de bajo nivel en Verilog que es adecuado se utiliza para el procesamiento en ASIC y FPGA. Así, permite utilizar principios de OOP en el desarrollo RTL.

Perspectivas de la alianza

Los expertos dicen que la iniciativa de la Linux Foundation hará que el mercado de procesadores sea más democrático y abierto a nuevos jugadores. En IDC se destaca, el aumento de la popularidad de tales proyectos tendrá un efecto positivo en el desarrollo de tecnologías de aprendizaje automático y sistemas de IA en general.

La Fundación Linux se encargará de los chips de código abierto
/ фото Fritzchens Fritz PD

El desarrollo de procesadores de código abierto también permitirá reducir los costos de diseño de chips personalizados. Sin embargo, esto solo ocurrirá si la comunidad de la Linux Foundation logra atraer a un número suficiente de desarrolladores.

Proyectos similares

El desarrollo de proyectos relacionados con hardware abierto también es realizado por otras organizaciones. Un ejemplo es el consorcio CXL, que presentó a mediados de marzo el estándar Compute Express Link. La tecnología es análoga a OmniXtend y también conecta CPU, GPU, FPGA. Para el intercambio de datos, el estándar utiliza el bus PCIe 5.0.

Otro proyecto que se ocupa del desarrollo de tecnologías de procesadores es MIPS Open, que apareció en diciembre de 2018. La iniciativa fue creada por la startup Wave Computing. Los desarrolladores planean abrir al ámbito de TI el acceso a los últimos conjuntos de instrucciones MIPS de 32 y 64 bits. El inicio del proyecto se espera se espera en los próximos meses.

En general, el enfoque de código abierto se está convirtiendo en algo común no solo para el software, sino también para el hardware. Proyectos como este cuentan con el apoyo de grandes empresas. Por lo tanto, se puede esperar que en un futuro cercano salgan más dispositivos al mercado basados en estándares de hardware abiertos.

Publicaciones recientes de nuestro blog corporativo:

Publicaciones de nuestro canal de Telegram:

Fuente: habr.com

Compra un hosting fiable para sitios web con protección contra DDoS, servidores VPS VDS 🔥 Compra un hosting fiable para sitios web con protección contra DDoS, servidores VPS VDS | ProHoster