🥇A Linux Alapítvány nyílt forráskódú chipeken dolgozik

A Linux Alapítvány új irányt indított: a CHIPS Szövetséget. A projekt részeként a szervezet kifejleszti az ingyenes RISC-V utasításrendszert és az arra épülő processzorok létrehozására szolgáló technológiákat. Hadd mondjuk el részletesebben, mi történik ezen a területen.

/ fotó Gareth Halfacree CC BY-SA

Miért jelent meg a CHIPS Szövetség?

A Meltdown és a Spectre ellen bizonyos esetekben védelmet nyújtó javítások csökkenti a termelékenységet szerverek 50%-ával. Ugyanakkor a spekulatív parancsvégrehajtással kapcsolatos sérülékenységek új változatai még mindig felbukkannak. Az egyikről március elején vált ismertté - Az információbiztonsági szakemberek Spoilernek nevezték el. Ez a helyzet befolyásolja vita a meglévő hardvermegoldások és fejlesztésük megközelítéseinek felülvizsgálatának szükségessége. Különösen az Intel már készülnek egy új architektúra processzorai számára, amely nem vonatkozik a Meltdown és a Spectre alkalmazására.

A Linux Alapítvány sem állt félre. A szervezet elindította saját kezdeményezését, a CHIPS Alliance-t, melynek tagjai RISC-V alapú processzorokat fejlesztenek majd.

Milyen projektek vannak már kidolgozás alatt?

A CHIPS Alliance tagja a Google, a Western Digital (WD) és a SiFive. Mindegyik bemutatta a saját fejlesztéseit. Beszéljünk néhányról.

RISCV-DV

Az IT keresőóriás platformot adott ki a RISC-V alapú processzorok nyílt forráskódú tesztelésére. Véletlenszerű megoldás generál csapatok, hogy lehetővé teszi az eszköz működőképességének ellenőrzése: átmeneti folyamatok tesztelése, veremhívások, CSR- nyilvántartások stb.

Például így néz ki az osztályaz aritmetikai utasítások egyszerű tesztjének elvégzéséért felelős:

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

On szerint fejlesztők, a platform abban különbözik analógjaitól, hogy lehetővé teszi az összes chip-komponens szekvenciális tesztelését, beleértve a memóriablokkot is.

OmniXtend protokoll

Ez a WD hálózati protokollja, amely gyorsítótár koherenciát biztosít Etherneten keresztül. OmniXtend lehetővé teszi az üzenetek közvetlen cseréjét a processzor gyorsítótárával, és különféle típusú gyorsítók csatlakoztatására szolgál: GPU vagy FPGA. Több RISC-V chipen alapuló rendszerek létrehozására is alkalmas.

A protokoll már támogatott SweRV chipekadatközponti adatfeldolgozásra irányul. A SweRV egy 32 bites, kétcsöves szuperskalár processzor, amely 28 nm-es folyamattechnológiára épül. Minden folyamatnak kilenc szintje van, ami lehetővé teszi több parancs egyidejű betöltését és végrehajtását. A készülék 1,8 GHz-es frekvencián működik.

Generator Rocket Chip

A megoldás a SiFive-től származik, amelyet a RISC-V technológia fejlesztői alapítottak. Rakéta chip egy RISC-V processzormag-generátor a Chisel nyelven. Ő a létrehozásához használt paraméterezett könyvtárak halmaza SoC.

vonatkozóan Véső, akkor ez egy Scala alapú hardverleíró nyelv. Alacsony szintű Verilog kódot állít elő подходит feldolgozáshoz ASIC és FPGA. Így lehetővé teszi az OOP elvek használatát a fejlesztés során RTL.

A szövetség kilátásai

Szakértők szerint a Linux Foundation kezdeményezése demokratikusabbá és nyitottabbá teszi a processzorpiacot az új szereplők felé. Az IDC-nél jelhogy az ilyen projektek növekvő népszerűsége pozitív hatással lesz a gépi tanulási technológiák és általában az AI-rendszerek fejlődésére.

A Linux Foundation nyílt forráskódú chipeken fog működni
/ fotó Fritzchens Fritz PD

A nyílt forráskódú processzorok fejlesztése csökkenti az egyedi chipek tervezésének költségeit is. Ez azonban csak akkor fog megtörténni, ha a Linux Foundation közösségnek sikerül elegendő fejlesztőt magához vonzania.

Hasonló projektek

Más szervezetek is fejlesztenek nyílt hardverrel kapcsolatos projekteket. Példa erre a CXL konzorcium, amely március közepén vezette be a Compute Express Link szabványt. A technológia hasonló az OmniXtendhez, és CPU-t, GPU-t, FPGA-t is csatlakoztat. Az adatcseréhez a szabvány a PCIe 5.0 buszt használja.

Egy másik, a processzortechnológiák fejlesztésének szentelt projekt a MIPS Open, amely 2018 decemberében jelent meg. A kezdeményezést a Wave Computing startup hozta létre. A fejlesztők tervezik nyitott Hozzáférés a legújabb 32 és 64 bites MIPS parancskészletekhez az informatikai közösség számára. A projekt kezdete várhatóan a következő hónapokban.

Általánosságban elmondható, hogy a nyílt forráskódú megközelítés nemcsak a szoftverek, hanem a hardverek esetében is általánosan elfogadottá válik. Az ilyen projekteket nagyvállalatok támogatják. Ezért arra számíthatunk, hogy a közeljövőben több nyílt hardverszabványon alapuló készülék is megjelenik a piacon.

Vállalati blogunk legújabb bejegyzései:

Telegram csatornánk bejegyzései:

Forrás: will.com