A Libre-SOC projekt egy nyílt chip fejlesztése, amely a CDC 6600 stílusú hibrid architektúrát valósítja meg. A chip méretének és összetettségének csökkentése érdekében a CPU, VPU és GPU utasításokat nem választják el, hanem egy ISA-ban javasolják. A projekt elérte az első tesztmintára való átadás szakaszát. Eredetileg a Libre RISC-V néven indult, de a RISC-V architektúra cseréje után Libre-SOC-ra nevezték át, az OpenPOWER 3.0 utasításkészlet (ISA) alkalmazásával.
A projekt célja, hogy teljesen nyílt, licencdíj-mentes, rendszer-a-chip (SoC) megoldást hozzon létre, amelyet egylapos számítógépekben, netbookokban és különböző hordozható eszközökben lehet használni. A CPU-ra jellemző utasítások és általános célú regiszterek mellett a Libre-SOC egyetlen funkcionális processzorelemként biztosít funkciókat vektoriális műveletek és a VPU és GPU jellemző számítási feladatok végrehajtásához. A chip az OpenPOWER utasításkészlet architektúráját, a Simple-V kiterjesztést használja, amely utasításokat tartalmaz a vektorizáláshoz és az adatok párhuzamos feldolgozásához, valamint speciális utasításokat az ARGB átalakításhoz és a tipikus 3D-műveletek végrehajtásához.
A GPU utasítások a Vulkan grafikus API-hoz használatra összpontosítanak, míg a VPU az YUV-RGB átalakításának és különböző MPEG1/2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3, AC3, Vorbis és Opus formátumok dekódolásának gyorsítására szolgál. A Mesához egy nyílt drivert fejlesztenek, amely kihasználja a Libre-SOC adta lehetőségeket, hogy hardveresen gyorsított szoftveres megvalósítást nyújtson a Vulkan grafikus API-hoz. Például a Vulkan shaderek JIT-motornak köszönhetően transzformálhatók, hogy a Libre-SOC-on elérhető speciális utasítások felhasználásával hajtsák végre.
A következő tesztprotótipusban tervezik az SVP64 (Változó hosszúságú vektorizálás) kiterjesztés megvalósítását, lehetővé téve a Libre-SOC vektorprocesszorként való használatát (32 64-bites általános célú regiszter mellett 128 regisztert biztosítanak vektorszámításokhoz). Az első prototípus csupán egy magot tartalmaz, amely 300 MHz-en működik, de két éven belül tervezzük kiadni a 4-magos verziót, majd a 8-magosat, és hosszú távon akár a 64-magos változatot is.
Az első chip batchet a TSMC gyártja 180nm-es technológiával. Minden projektmunkát szabad licenszek alatt tesznek közzé, beleértve a GDS-II formátumú fájlokat is, amelyek a chip teljes topológiáját leírják, elegendő információval a saját gyártás megkezdéséhez. A Libre-SOC lesz az első teljesen független chip, amely Power architektúrára épül, amelyet nem az IBM gyártott. A fejlesztés során a nMigen hardverleíró nyelvet használták (Python alapú HDL, VHDL és Verilog használata nélkül), a Chips4Makers FlexLib standard cell könyvtárait, valamint a Coriolis2 szabad VLSI eszközkészletet a HDL-ből GDS-II-be való konvertáláshoz.
A Libre-SOC fejlesztését az NLnet Alapítvány finanszírozta, 400 ezer eurót különítettek el egy teljesen nyílt chip létrehozására a verifikálható és megbízható alapvető technikai megoldások programjában. A chip mérete 5,5×5,9 mm, és 130 ezer logikai kaput tartalmaz. Magában foglal négy 4KB-os SRAM modult és egy 300 MHz-es fáziseltérítő zár (PLL) blokkot.
Forrás: opennet.ru
