Linux Foundation otworzyła nowy kierunek - CHIPS Alliance. W ramach tego projektu organizacja opracuje bezpłatny zestaw instrukcji RISC-V oraz technologie tworzenia procesorów w oparciu o nie. Opowiemy więcej o tym, co dzieje się w tym obszarze.
W niektórych przypadkach łatki chroniące przed Meltdown i Spectre zmniejszyć produktywność serwerów o 50%. Jednocześnie wciąż pojawiają się nowe odmiany podatności związane ze spekulatywnym wykonywaniem poleceń. O jednym z nich ogłoszono na początku marca - Specjaliści ds. bezpieczeństwa informacji nazwali to Spoiler. Ta sytuacja wpływa dyskusja konieczność rewizji istniejących rozwiązań sprzętowych i podejść do ich rozwoju. Konkretnie Intela już się przygotowuje nową architekturę dla swoich procesorów, nie podlegającą Meltdown i Spectre.
Fundacja Linux również nie pozostała z boku. Organizacja uruchomiła własną inicjatywę - CHIPS Alliance - której członkowie będą opracowywać procesory w oparciu o RISC-V.
Jakie projekty są już opracowywane
Do członków CHIPS Alliance należą Google, Western Digital (WD) i SiFive. Każdy z nich przedstawił swój rozwój. Porozmawiajmy o niektórych z nich.
RISCV-DV
Gigant wyszukiwarek IT przeniósł na platformę open source platformę do testowania procesorów opartą na RISC-V. Losowa decyzja generuje zespoły, które dopuszczać sprawdź funkcjonalność urządzenia: przetestuj procesy przejścia, stosy wywołań, CSRrejestry itp.
Naprzykład tak wyglądają zajęcia, odpowiedzialny za przeprowadzenie prostego testu instrukcji arytmetycznych:
Na zgodnie z programiści platforma różni się od analogów tym, że umożliwia sekwencyjne sprawdzanie wszystkich elementów układu, w tym bloku pamięci.
Protokół OmniXtend
Jest to protokół sieciowy firmy WD, który zapewnia spójność pamięci podręcznej podczas przesyłania danych przez sieć Ethernet. OmniXtend umożliwia wymianę komunikatów bezpośrednio z pamięcią podręczną procesora i służy do podłączenia różnych akceleratorów: GPU lub FPGA. Nadaje się również do budowania systemów opartych na wielu chipach RISC-V.
Protokół już obsługiwany Chipsy SweRVzorientowanych na przetwarzanie danych w centrach danych. SweRV to 32-bitowy, dwupotokowy procesor superskalarny oparty na technologii procesowej 28 nm. Każdy potok ma dziewięć poziomów, co umożliwia ładowanie i wykonywanie kilku poleceń jednocześnie. Urządzenie pracuje na częstotliwości 1,8 GHz.
Generator chipów rakietowych
Rozwiązanie firmy SiFive, której założycielami są twórcy technologii RISC-V. Chip rakietowy to generator rdzenia procesora RISC-V w języku Chisel. On jest a zestaw sparametryzowanych bibliotek używanych do tworzenia SoC.
Jeśli chodzi o Dłuto, to jest to język opisu sprzętu oparty na Scali. Generuje niskopoziomowy kod Verilog, który подходит do przetwarzania na ASIC i FPGA. Dzięki temu pozwala na wykorzystanie zasad OOP podczas programowania RTL.
Perspektywy sojuszu
Eksperci twierdzą, że inicjatywa Linux Foundation sprawi, że rynek procesorów stanie się bardziej demokratyczny i otwarty na nowych graczy. W IDC świętowaćże rosnąca popularność takich projektów będzie miała pozytywny wpływ na rozwój technologii uczenia maszynowego i systemów AI w ogóle.
Rozwój procesorów typu open source obniży także koszty projektowania niestandardowych chipów. Stanie się to jednak tylko wtedy, gdy Linux Foundation przyciągnie wystarczającą liczbę programistów.
Podobne projekty
Inne organizacje zaangażowane są w rozwój projektów związanych z otwartym sprzętem. Przykładem jest konsorcjum CXL, które w połowie marca wprowadziło standard Compute Express Link. Technologia jest podobna do OmniXtend i łączy również procesor, procesor graficzny i FPGA. Do wymiany danych standard wykorzystuje magistralę PCIe 5.0.
Kolejnym projektem zajmującym się rozwojem technologii procesorowych jest MIPS Open, który pojawił się w grudniu 2018 roku. Inicjatywę stworzył startup Wave Computing. Deweloperzy planują otwarte dla społeczności IT dostęp do najnowszych 32-bitowych i 64-bitowych zestawów instrukcji MIPS. Rozpoczęcie projektu spodziewane w nadchodzących miesiącach.
Ogólnie rzecz biorąc, podejście open source staje się powszechnie akceptowane nie tylko w przypadku oprogramowania, ale także sprzętu. Takie projekty wspierają duże firmy. Można zatem spodziewać się, że w najbliższej przyszłości na rynku pojawią się kolejne urządzenia oparte na otwartych standardach sprzętowych.