Linux Foundation nodarbosies ar open source mikroshēmām

Linux Foundation ir atvēruÅ”i jaunu virzienu — CHIPS Alliance. Å Ä« projekta ietvaros organizācija attÄ«stÄ«s atvērtās RISC-V komandu sistēmas un tehnoloÄ£ijas, lai izstrādātu procesorus uz tās pamata. PastāstÄ«sim sÄ«kāk par to, kas notiek Å”ajā jomā.

Linux Foundation nodarbosies ar open source mikroshēmām
/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Kāpēc izveidota CHIPS Alliance

IerÄ«ces, kas aizsargā pret Meltdown un Spectre, dažos gadÄ«jumos samazina veiktspēju serveriem par 50%. Tomēr joprojām parādās jaunas ievainojamÄ«bas variācijas, kas saistÄ«tas ar spekulatÄ«vu komandu izpildi. Par vienu no tām paziņots marta sākumā — kiberdroŔības speciālisti to nosaukuÅ”i par Spoiler. Å Ä« situācija ietekmē diskusiju par nepiecieÅ”amÄ«bu pārskatÄ«t esoÅ”os aparatÅ«ras risinājumus un pieejas to izstrādē. Jo Ä«paÅ”i, Intel jau gatavo jaunu arhitektÅ«ru saviem procesoriem, kas nebÅ«s pakļauti Meltdown un Spectre.

Neatpaliek arÄ« Linux Foundation. Organizācija uzsākusi savu iniciatÄ«vu — CHIPS Alliance — kuras dalÄ«bnieki strādās pie RISC-V bāzes procesoru izstrādes.

Kuri projekti jau tiek izstrādāti

CHIPS Alliance dalībnieku sarakstā ir Google, Western Digital (WD) un SiFive. Katrs no tiem ir prezentējis savus izstrādājumus. Pastāstīsim par dažiem no tiem.

RISCV-DV

IT gigants ir nodevis open source platformu, lai testētu procesorus, kas balstÄ«ti uz RISC-V. Risinājums nejauÅ”i Ä£enerē komandas, kas ļauj pārbaudÄ«t ierÄ«ces darbÄ«bu: testē pārejas procesus, izsaukumu stekus, CSR-reÄ£istrus un citus.

Piemēram, Šādi izskatās klase, kas atbild par vienkārÅ”a aritmētisko instrukciju testa veikÅ”anu:

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 ir randomizēts:n%0s",
                    cfg.sprint()), UVM_LOW)
  endfunction

endclass

Pēc vārdiem izstrādātājiem, platforma atŔķiras no analogiem ar to, ka ļauj secÄ«gi pārbaudÄ«t visus mikroshēmas komponentus, tostarp atmiņas bloku.

OmniXtend protokols

Tas ir tÄ«kla protokols no WD, kas nodroÅ”ina keÅ”atmiņas saskaņotÄ«bu datu pārsÅ«tīŔanas laikā pa Ethernet. OmniXtend ļauj tieÅ”i sazināties ar procesora keÅ”u un tiek izmantots dažādu veidu paātrinātāju, piemēram, GPU vai FPGA, pieslēgÅ”anai. Tas ir piemērots arÄ« RISC-V mikroshēmu sistēmu izveidei.

Protokolu jau atbalsta SweRV mikroshēmas, kas ir orientētas uz datu apstrādi datu centros. SweRV ir 32 bitu divkanālu superskalārais process, kas izstrādāts 28 nanometru tehnoloģijā. Katram kanālam ir deviņi līmeņi, ļaujot vienlaikus ielādēt un izpildīt vairākas komandas. Ierīce darbojas ar 1,8 GHz frekvenci.

Rocket Chip ģenerators

SiFive risinājums, kuru izveidoja RISC-V tehnoloģijas izstrādātāji. Rocket Chip ir RISC-V procesoru kodolu ģenerators, kas veidots Chisel valodā. Tas ir ir parametrizētu bibliotēku komplekts, kas tiek izmantots, lai izveidotu SoC.

AttiecÄ«bā uz Chisel, tā ir aparatÅ«ras definēŔanas valoda, kas balstÄ«ta uz Scala. Tā Ä£enerē zema lÄ«meņa Verilog kodu, kas ir piemērots ir paredzēts apstrādei ASIC un FPGA. Tas ļauj izmantot OOP principus izstrādē RTL.

Alianse perspektīvas

Eksperti norāda, ka Linux Foundation iniciatÄ«va padarÄ«s procesoru tirgu demokrātiskāku un atvērtāku jauniem spēlētājiem. IDC atzÄ«mē, ka pieaugoŔā Å”o projektu popularitāte pozitÄ«vi ietekmēs maŔīnmācīŔanās tehnoloÄ£iju un AI sistēmu attÄ«stÄ«bu kopumā.

Linux Foundation nodarbosies ar open source mikroshēmām
/ фото Fritzchens Fritz PD

Open source procesoru attÄ«stÄ«ba arÄ« palÄ«dzēs samazināt pielāgotu mikroshēmu projektēŔanas izmaksas. Tomēr tas notiks tikai tad, ja Linux Foundation kopienai izdosies piesaistÄ«t pietiekamu skaitu izstrādātāju.

Līdzīgi projekti

Atvērtā aparatūras projekta izstrādē piedalās arī citas organizācijas. Piemērs varētu būt CXL konsorcijs, kas martā paziņoja par Compute Express Link standartiem. Tehnoloģija ir analogs OmniXtend un arī savieno CPU, GPU, FPGA. Datu apmaiņai standarts izmanto PCIe 5.0 sistēmu.

Vēl viens projekts, kas nodarbojas ar procesoru tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«bu, ir MIPS Open, kas radās 2018. gada decembrÄ«. IniciatÄ«vu izveidoja Wave Computing. Izstrādātāji plāno atvērt IT kopienai pieejamÄ«bu jaunākajiem 32 un 64 bitu MIPS komandu komplektiem. Projekta uzsākÅ”ana versijā 1.17.x 6-12 mēneÅ”u laikā. notiks tuvāko mēneÅ”u laikā.

Kopumā open source pieeja kļūst par vispārpieņemtu ne tikai programmatūrā, bet arī aparatūrā. Līdzīgi projekti tiek atbalstīti no lielām kompānijām. Tāpēc var gaidīt, ka tuvākajā nākotnē tirgū parādīsies vairāk ierīču, kuru pamatā ir atvērti aparatūras standarti.

Jaunākie ieraksti no mūsu korporatīvā bloga:

Ieraksti no mūsu Telegram kanāla:

Avots: habr.com

Iegādājieties uzticamu tÄ«mekļa hostingu ar DDoS aizsardzÄ«bu, VPS VDS serveriem šŸ”„ Iegādājieties uzticamu tÄ«mekļa hostingu ar DDoS aizsardzÄ«bu, VPS VDS serveriem | ProHoster