🥇Fundacja Linux będzie pracować nad układami typu open source

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.

/ zdjęcie Gareth półakry CC BY-SA

Dlaczego powstał CHIPS Alliance

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:

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 is randomized:n%0s",
                    cfg.sprint()), UVM_LOW)
  endfunction

endclass

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.

Linux Foundation udostępni chipy typu open source
/ zdjęcie Fritzchen Fritz PD

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.

Świeże wpisy z naszego firmowego bloga:

Posty z naszego kanału Telegram:

Źródło: www.habr.com