🥇Linux Foundation vil fokusere på open source-chips

Linux Foundation har lansert et nytt initiativ — CHIPS Alliance. Dette prosjektet vil fokusere på utviklingen av det åpne RISC-V kommando-systemet og teknologiene for å lage prosessorer basert på det. Vi skal se nærmere på hva som skjer innen dette området.

/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Hvorfor CHIPS Alliance ble opprettet

Oppdateringer som beskytter mot Meltdown og Spectre reduserer i noen tilfeller ytelsen til servere med 50%. Samtidig dukker det fortsatt opp nye varianter av sårbarheter knyttet til spekulativ utførelse av instruksjoner. En av dem ble kjent i begynnelsen av mars — sikkerhetsspesialister har døpt den Spoiler. Denne situasjonen har innvirkning på diskusjon behovet for å revurdere eksisterende maskinvareløsninger og tilnærminger til utviklingen av disse. Spesielt har Intel allerede begynt å forberede en ny arkitektur for sine prosessorer som ikke er utsatt for Meltdown og Spectre.

Også Linux Foundation har trådt til. Organisasjonen har startet sitt eget initiativ — CHIPS Alliance — der deltakerne skal jobbe med utviklingen av prosessorer basert på RISC-V.

Hvilke prosjekter er allerede under utvikling

Blant deltakerne i CHIPS Alliance er Google, Western Digital (WD) og SiFive. Hver av dem har presentert sine egne utviklinger. Vi skal se på noen av dem.

RISCV-DV

Søkemotor-IT-giganten har gjort en plattform for testing av prosessorer basert på RISC-V tilgjengelig som open source. Løsningen genererer tilfeldig instruksjoner som tester enhetens funksjonalitet: den tester overganger, stakkens oppkall, gjør det mulig CSR -registre osv.slik ser klassen ut

For eksempel, , som ansvarer for å gjennomføre en enkel test av aritmetiske instruksjoner: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

for utviklerne, er plattformen forskjellig fra analogene ved at den gjør det mulig å teste alle komponentene i brikken sekvensielt, inkludert minneblokken.

Ifølge ordene OmniXtend-protokollen

Dette er en nettverksprotokoll fra WD som sikrer cache-koherens ved overføring av data over Ethernet.

OmniXtend OmniXtend gjør det mulig å kommunisere direkte med prosessorens cache og brukes til å koble til forskjellige typer akseleratorer: GPU eller FPGA. Det er også egnet for å lage systemer basert på flere RISC-V brikker.

Protokollen støttes allerede av SweRV-brikkene, som er rettet mot databehandling i datasentre. SweRV er en 32-bits, to-trinns superskalar prosessor laget ved hjelp av 28-nanometer teknologi. Hver pipeline har ni nivåer, noe som gir mulighet for å laste og kjøre flere instruksjoner samtidig. Enheten opererer ved en frekvens på 1,8 GHz.

Rocket Chip-generator

Løsningen fra SiFive, grunnlagt av utviklerne av RISC-V teknologien. Rocket Chip er en generator av RISC-V prosessor kjerner skrevet i Chisel. Den RabbitMQ. Del 1. Introduksjon. Erlang, AMQP og RPC er et sett av parametrisert biblioteker som brukes til å lage SoC.

Når det gjelder Chisel, som er et maskinvarebeskrivelsesspråk basert på Scala. Den genererer lavnivåkode i Verilog, som er passende er ment for behandling på ASIC og FPGA. På denne måten muliggjør det bruk av OOP-prinsipper i utviklingen av RTL.

Mulighetene av alliansen

Eksperter mener at Linux Foundation sin initiativ vil gjøre prosessormarkedet mer demokratisk og åpent for nye aktører. I IDC rapporterer, at den økende populariteten til slike prosjekter vil ha en positiv effekt på utviklingen av maskinlæringsteknologier og AI-systemer generelt.

Linux Foundation vil jobbe med open source-brikker
/ фото Fritzchens Fritz PD

Utvikling av open source prosessorer vil også bidra til å redusere kostnadene ved design av tilpassede brikker. Men dette vil bare skje hvis Linux Foundation-samfunnet klarer å tiltrekke seg et tilstrekkelig antall utviklere.

Lignende prosjekter

Andre organisasjoner jobber også med prosjekter relatert til åpen maskinvare. Et eksempel kan være CXL-konsortiet, som introduserte Compute Express Link-standarden i midten av mars. Teknologien er et alternativ til OmniXtend og knytter også CPU, GPU, FPGA. Standardene bruker PCIe 5.0-bussen for datakommunikasjon.

Et annet prosjekt som utvikler prosessorteknologier er MIPS Open, som ble lansert i desember 2018. Initiativet ble opprettet av oppstartsselskapet Wave Computing. Utviklerne planlegger å åpne tilgang for IT-samfunnet til de nyeste 32- og 64-biters MIPS-instruksjonssettene. Prosjektstarthjelpen forventes kommer i løpet av de nærmeste månedene.

Generelt blir open source-tilnærmingen allment akseptert, ikke bare for programvare, men også for maskinvare. Slike prosjekter støttes av store selskaper. Derfor kan vi forvente at det i nær fremtid vil komme flere enheter på markedet basert på åpne maskinvarestandarder.

Nye innlegg fra vår bedriftsblogg:

Innlegg fra vår Telegram-kanal:

Kilde: habr.com