Libre-SOC-projekti, joka kehittää CDC 6600 -tyylistä avointa sirua hybridiarkkitehtuurilla, jossa sirun koon ja monimutkaisuuden vähentämiseksi CPU-, VPU- ja GPU-käskyjä ei eroteta ja tarjotaan yhdessä ISA:ssa. , on saavuttanut vaiheen, jossa ensimmäinen testinäyte on siirretty tuotantoon. Projekti kehitettiin alun perin nimellä Libre RISC-V, mutta nimettiin uudelleen Libre-SOC sen jälkeen, kun RISC-V päätettiin korvata OpenPOWER 3.0 -ohjesarjaarkkitehtuurilla (ISA).
Hankkeen tavoitteena on luoda täydellinen, täysin avoin ja rojaltivapaa järjestelmä sirulle (SoC), jota voidaan käyttää yksilevyisissä tietokoneissa, netbookeissa ja erilaisissa kannettavissa laitteissa. CPU-kohtaisten ohjeiden ja yleiskäyttöisten rekisterien lisäksi Libre-SOC tarjoaa mahdollisuudet suorittaa VPU:ille ja GPU:ille tyypillisiä vektoritoimintoja ja erikoislaskelmia yhdessä prosessorin toimintalohkossa. Siru käyttää OpenPOWER-käskysarja-arkkitehtuuria, Simple-V-laajennusta, jossa on ohjeet vektorointiin ja tietojen rinnakkaiskäsittelyyn, sekä erikoisohjeita ARGB-muunnokseen ja yleisiin 3D-toimintoihin.
GPU-ohjeet keskittyvät käyttöön Vulkan-grafiikkasovellusliittymän kanssa ja VPU nopeuttamaan MPEG1/2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3:n YUV-RGB-muunnoksia ja dekoodausta. , AC3, Vorbis-formaatit ja Opus. Mesalle kehitetään ilmaista ajuria, joka käyttää Libre-SOC:n ominaisuuksia tarjotakseen Vulkan-grafiikkasovellusliittymän laitteistokiihdytetyn ohjelmistototeutuksen. Esimerkiksi Vulkan-varjostimet voidaan kääntää JIT-moottorilla ja suorittaa ne Libre-SOC:ssa saatavilla olevien erikoisohjeiden avulla.
Seuraavassa testiprototyypissä he suunnittelevat toteuttavansa SVP64 (Variable-length Vectorisation) -laajennuksen, joka mahdollistaa Libre-SOC:n käytön vektoriprosessorina (32 64-bittisen yleisrekisterin lisäksi toimitetaan 128 rekisteriä vektorilaskelmia varten). Ensimmäinen prototyyppi sisältää vain yhden 300 MHz:n ytimen, mutta kahden vuoden sisällä on tarkoitus julkaista 4-ytiminen, sitten 8-ytiminen versio ja pitkällä aikavälillä 64-ytiminen versio.
Ensimmäisen erän sirua valmistaa TSMC 180 nm:n prosessiteknologialla. Kaikki projektin kehitystyöt jaetaan ilmaisilla lisensseillä, mukaan lukien tiedostot GDS-II-muodossa, joissa on kuvaus sirun täydellisestä topologiasta, mikä riittää oman tuotannon aloittamiseen. Libre-SOC on ensimmäinen täysin itsenäinen siru, joka perustuu Power-arkkitehtuuriin, jota IBM ei ole valmistanut. Kehityksessä käytettiin nMigen-laitteiston kuvauskieltä (Python-pohjainen HDL, ilman VHDL:ää ja Verilogia), Chips4Makers-projektin FlexLib-standardisolukirjastoja ja ilmaista Coriolis2 VLSI -työkalupakkia HDL:n muuntamiseen GDS-II:ksi.
Libre-SOC:n kehittämistä rahoitti NLnet-säätiö, joka osoitti 400 tuhatta euroa täysin avoimen sirun luomiseen osana ohjelmaa, jolla luodaan todennettavia ja luotettavia teknisiä perusratkaisuja. Sirun koko on 5.5x5.9 mm ja se sisältää 130 tuhatta logiikkaporttia. Se koostuu neljästä 4KB SRAM-moduulista ja 300 MHz:n vaihelukitun silmukan (PLL) -yksiköstä.
Lähde: opennet.ru