🥇Linux Foundation gaat zich bezighouden met open source chips

De Linux Foundation heeft een nieuwe richting geopend — de CHIPS Alliance. In het kader van dit project zal de organisatie een vrije RISC-V-commando-systeem en technologieën voor het creëren van op basis daarvan processors ontwikkelen. We bespreken meer in detail wat er in dit gebied gebeurt.

/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Waarom de CHIPS Alliance is opgericht

Patches ter bescherming tegen Meltdown en Spectre verminderen in sommige gevallen de prestaties van servers met 50%. Tegelijkertijd blijven er nieuwe variaties van kwetsbaarheden ontstaan die verband houden met speculatieve uitvoering van commando's. Over een van hen werd begin maart bekend — cybersecurityspecialisten hebben het Spoiler genoemd. Deze situatie heeft invloed op discussie de noodzaak om bestaande hardware-oplossingen en benaderingen voor hun ontwikkeling te herzien. In het bijzonder maakt Intel al een nieuwe architectuur voor zijn processors die niet vatbaar is voor Meltdown en Spectre.

Ook de Linux Foundation is niet achtergebleven. De organisatie heeft een eigen initiatief gelanceerd — de CHIPS Alliance — waarvan de deelnemers zich zullen bezighouden met het ontwikkelen van processors op basis van RISC-V.

Welke projecten worden al ontwikkeld

In de lijst van deelnemers aan de CHIPS Alliance bevinden zich Google, Western Digital (WD) en SiFive. Ieder van hen heeft zijn eigen ontwikkelingen gepresenteerd. We bespreken enkele van hen.

RISCV-DV

De zoekgigant heeft een open source platform voor het testen van processors op basis van RISC-V vrijgegeven. De oplossing genereert willekeurig commando's die de functionaliteit van het apparaat controleren: ze testen overgangsprocessen, aanroepstacks, de mogelijkheid bieden CSR -registers en meer.Zo ziet de klasse eruit

Bijvoorbeeld, , die verantwoordelijk is voor het uitvoeren van een eenvoudige test van rekenkundige instructies:class riscv_arithmetic_basic_test extends riscv_instr_base_test;`uvm_component_utils(riscv_arithmetic_basic_test) `uvm_component_newvirtual 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) endfunctionendclass

Voor ontwikkelaars onderscheidt het platform zich van soortgelijke doordat het mogelijk maakt om alle componenten van de chip sequenteel te testen, inclusief het geheugengebied.

Volgens woord OmniXtend-protocol

Dit is een netwerkprotocol van WD dat coherentie van de cache garandeert bij de overdracht van gegevens via Ethernet.

OmniXtend OmniXtend maakt directe communicatie met de processor cache mogelijk en wordt gebruikt voor de aansluiting van verschillende soorten versnellers: GPU of FPGA. Het is ook geschikt voor het creëren van systemen op basis van meerdere RISC-V-chips.

Het protocol wordt al ondersteund door SweRV-chips, gericht op gegevensverwerking in datacenters. SweRV is een 32-bits dual-pipeline superscaler processor, vervaardigd met een 28-nanometer proces. Elke pipeline heeft negen niveaus, waardoor het mogelijk is om meerdere commando's gelijktijdig te laden en uit te voeren. Het apparaat werkt op een frequentie van 1,8 GHz.

Rocket Chip-generator

Een oplossing van SiFive, opgericht door de ontwikkelaars van de RISC-V-technologie. Rocket Chip is een generator van RISC-V processor cores in Chisel. Het is is een set van geparametriseerde bibliotheken die worden gebruikt voor het creëren van SoC.

Wat betreft Chisel, dat is een hardware beschrijvingstaal, gebaseerd op Scala. Het genereert low-level code in Verilog, die is geschikt bestemd is voor verwerking op ASIC en FPGA. Dit maakt het mogelijk om OOP-principes te gebruiken bij de ontwikkeling van RTL.

Vooruitzichten van de alliantie

Experts zeggen dat het initiatief van de Linux Foundation de markt voor processoren democratischer zal maken en open zal stellen voor nieuwe spelers. Volgens IDC , dat tegen 2021 al 94% van de wereldwijde datacenter-werklasten gevirtualiseerd zal zijn. Volgens, zal de groeiende populariteit van dergelijke projecten een positieve invloed hebben op de ontwikkeling van machine learning-technologieën en AI-systemen in het algemeen.

Linux Foundation houdt zich bezig met open source chips
/ фото Fritzchens Fritz PD

De ontwikkeling van open source-processoren zal ook de kosten voor het ontwerpen van op maat gemaakte chips verlagen. Dit zal echter alleen gebeuren als het Linux Foundation-gemeenschap erin slaagt voldoende ontwikkelaars aan te trekken.

Soortgelijke projecten

Zijn ook andere organisaties bezig met projecten gerelateerd aan open hardware. Een voorbeeld is het CXL-consortium, dat medio maart de standaard Compute Express Link heeft gepresenteerd. Deze technologie is een analoog van OmniXtend en verbindt ook CPU, GPU, FPGA. Voor gegevensoverdracht gebruikt de standaard de PCIe 5.0-bus.

Een ander project dat zich richt op de ontwikkeling van processor technologieën is MIPS Open, dat in december 2018 is ontstaan. Het initiatief is opgezet door de startup Wave Computing. De ontwikkelaars zijn van plan om de toegang tot de laatste 32- en 64-bits MIPS-instructiesets open te stellen voor de IT-gemeenschap. Het starten van het project vindt in de komende maanden plaats. wordt verwacht in de komende maanden.

Over het algemeen wordt de open source benadering steeds gebruikelijker, niet alleen voor software, maar ook voor hardware. Dergelijke projecten worden ondersteund door grote bedrijven. Daarom mag men verwachten dat er in de nabije toekomst meer apparaten op de markt komen die zijn gebaseerd op open hardware standaarden.

Recente berichten uit onze bedrijfsblog:

Berichten uit ons Telegram-kanaal:

Bron: habr.com