A Libre-SOC projekt, amely egy nyílt chipet fejleszt hibrid architektúrával CDC 6600 stílusban, amelyben a chip méretének és összetettségének csökkentése érdekében a CPU, a VPU és a GPU utasításai nincsenek szétválasztva, és egyetlen ISA-ban kínálják. , elérte az első tesztminta gyártásba való átvitelének szakaszát. A projektet eredetileg Libre RISC-V néven fejlesztették ki, de a Libre-SOC nevet kapta, miután a RISC-V-t az OpenPOWER 3.0 utasításkészlet architektúrára (ISA) lecserélték.
A projekt célja egy teljes, teljesen nyílt és jogdíjmentes rendszer létrehozása chipen (SoC), amely egylapos számítógépekben, netbookokban és különféle hordozható eszközökben használható. A CPU-specifikus utasítások és az általános célú regiszterek mellett a Libre-SOC biztosítja a VPU-kra és GPU-kra jellemző vektorműveletek és speciális számítások végrehajtását egyetlen processzor funkcionális blokkban. A chip az OpenPOWER utasításkészlet architektúráját, a Simple-V kiterjesztést használja az adatok vektorizálására és párhuzamos feldolgozására vonatkozó utasításokkal, valamint speciális utasításokkal az ARGB konverzióhoz és a gyakori 3D műveletekhez.
A GPU utasításai a Vulkan grafikus API-val, a VPU pedig az MPEG1/2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3 YUV-RGB konverziójának és dekódolásának felgyorsítására összpontosít. , AC3, Vorbis formátumok és Opus. A Mesa számára ingyenes illesztőprogramot fejlesztenek, amely a Libre-SOC képességeit használja a Vulkan grafikus API hardvergyorsításos szoftveres megvalósításához. Például a Vulkan shadereket le lehet fordítani egy JIT-motor segítségével, hogy a Libre-SOC-ban rendelkezésre álló speciális utasítások segítségével végre lehessen hajtani.
A következő tesztprototípusban az SVP64 (Variable-Length Vectorisation) bővítmény megvalósítását tervezik, amely lehetővé teszi a Libre-SOC vektorprocesszorként való használatát (a 32 darab 64 bites általános célú regiszter mellett 128 regisztert biztosítanak vektorszámításokhoz). Az első prototípus mindössze egy 300 MHz-en futó magot tartalmaz, de két éven belül a tervek szerint megjelenik egy 4, majd egy 8 magos, hosszú távon pedig egy 64 magos változat.
A chip első tételét a TSMC gyártja majd 180 nm-es technológiával. A projekt minden fejlesztését ingyenes licencek alatt terjesztik, beleértve a GDS-II formátumú fájlokat a chip teljes topológiájának leírásával, amely elegendő a saját gyártás megkezdéséhez. A Libre-SOC lesz az első teljesen független chip, amely nem az IBM által gyártott Power architektúrán alapul. A fejlesztés az nMigen hardverleíró nyelvet (Python alapú HDL, VHDL és Verilog használata nélkül), a Chips4Makers projekt FlexLib szabványos cellakönyvtárait és az ingyenes Coriolis2 VLSI eszközkészletet használta a HDL-ről GDS-II-re való konvertáláshoz.
A Libre-SOC fejlesztését az NLnet Alapítvány finanszírozta, amely 400 ezer eurót különített el egy teljesen nyitott chip létrehozására egy ellenőrizhető és megbízható alapvető műszaki megoldások létrehozására irányuló program részeként. A chip mérete 5.5x5.9 mm, és 130 ezer logikai kaput tartalmaz. Négy 4 KB-os SRAM modulból és egy 300 MHz-es fáziszárolt hurok (PLL) egységből áll.
Forrás: opennet.ru