🥇Linux Foundation sa zameria na open source čipy

Linux Foundation otvorili nový smer — CHIPS Alliance. V rámci tohto projektu organizácia bude rozvíjať otvorený systém RISC-V a technológie na vytváranie procesorov na jeho základe. Povieme si podrobnejšie, čo sa v tejto oblasti deje.

/ фото Gareth Halfacree CC BY-SA

Prečo vznikla CHIPS Alliance

Záplaty, ktoré chránia pred Meltdown a Spectre, v niektorých prípadoch znižujú výkon serverov o 50%. Napriek tomu sa naďalej objavujú nové variácie zraniteľností spojené so spekulatívnym vykonávaním príkazov. O jednej z nich sa dozvedelo začiatkom marca — odborníci na IT bezpečnosť označili ju za Spoiler. Táto situácia ovplyvňuje diskusiu o potrebe revízie existujúcich hardvérových riešení a prístupov k ich vývoju. Konkrétne, Intel už pripravuje novú architektúru svojich procesorov, ktorá nie je náchylná na Meltdown a Spectre.

Nenechali sa stranou ani v Linux Foundation. Organizácia spustila vlastnú iniciatívu — CHIPS Alliance — ktorých účastníci sa budú zaoberať rozvojom procesorov na báze RISC-V.

Aké projekty už vyvíjajú

Na zozname účastníkov CHIPS Alliance sú Google, Western Digital (WD) a SiFive. Každá z nich predstavila svoje vlastné vývojové projekty. Povieme si o niektorých z nich.

RISCV-DV

Vyhľadávací IT gigant prekonal open source platformu pre testovanie procesorov na báze RISC-V. Riešenie náhodne generuje príkazy, ktoré umožňujú overujú funkčnosť zariadenia: testujú procesy prechodu, zásobníka volaní, CSR-registre a ďalšie.

Napríklad, takto vyzerá trieda, ktorá je zodpovedná za vykonávanie jednoduchého testu aritmetických inštrukcií:

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

V porovnaní súhrnu vývojárov, platforma sa od svojich náprotivkov líši tým, že umožňuje postupne overiť všetky komponenty čipu, vrátane pamäťového bloku.

Protokol OmniXtend

To je sieťový protokol od WD, ktorý zabezpečuje koherenciu cache pri prenose dát cez Ethernet. OmniXtend umožňuje přímou výměnu zpráv s cache procesoru a používá se k připojení různých akcelerátorů: GPU nebo FPGA. Také je vhodný pro vytváření systémů založených na více čipech RISC-V.

Protokol je již podporován čipy SweRV, zaměřenými na zpracování dat v datových centrech. SweRV je 32bitový dvoucestný superskalární procesor vyrobený pomocí 28nm technologie. Každá cesta má devět úrovní, což umožňuje načítání a provádění několika povelů současně. Zařízení pracuje na frekvenci 1,8 GHz.

Generátor Rocket Chip

Řešení od společnosti SiFive, kterou založili vývojáři technologie RISC-V. Rocket Chip je generátor procesorových jader RISC-V napsaný v jazyce Chisel. Je predstavuje sada parametrizovaných knihoven, které se používají k vytváření SoC.

Čo sa týka Chisel, to je jazyk popisu hardwaru založený na Scale. Generuje nízkoúrovňový kód ve Verilogu, který je vhodný pro zpracování na ASIC a FPGA. Takto umožňuje využívat principy OOP při vývoji RTL.

Vyhlídky aliance

Odborníci tvrdí, že iniciativa Linux Foundation učiní trh procesorů demokratičtějším a otevřenějším pro nové hráče. V IDC poznamenávajú, že rostoucí popularita takových projektů pozitivně ovlivní vývoj technologií strojového učení a systémů AI celkově.

Linux Foundation sa bude zaoberať open source čipmi
/ фото Fritzchens Fritz PD

Rozvoj open source procesorů také povede ke snížení nákladů na návrh vlastních čipů. To se však stane pouze v případě, že komunitě Linux Foundation se podaří přilákat dostatečný počet vývojářů.

Podobné projekty

Návrhem projektů, spojených s otevřeným hardwarem, se zabývají i jiné organizace. Příkladem může být konsorcium CXL, které v polovině března představilo standard Compute Express Link. Technologie je analogem OmniXtend a také spojuje CPU, GPU, FPGA. Pro výměnu dat standard používá sběrnici PCIe 5.0.

Dalším projektem, který se zabývá vývojem procesorových technologií, je MIPS Open, který vznikl v prosinci 2018. Iniciativu založil startup Wave Computing. Vývojáři plánují otevřít IT komunitě přístup k posledním 32- a 64bitovým instrukčním sadám MIPS. Start projektu očakáva sa v nejbližších měsících.

Všeobecne sa prístup open source stáva bežným nielen pre softvér, ale aj pre hardvér. Takéto projekty podporujú veľké spoločnosti. Preto môžeme očakávať, že už v blízkej budúcnosti sa na trhu objaví viac zariadení založených na otvorených hardvérových štandardoch.

Najnovšie príspevky z nášho firemného blogu:

Příspěvky z našeho Telegram kanálu:

Zdroj: habr.com