Dự án Libre-SOC đang phát triển một chip mở có kiến trúc lai theo kiểu CDC 6600, trong đó, để giảm kích thước và độ phức tạp của chip, các lệnh CPU, VPU và GPU không được tách rời và cung cấp trong một ISA , đã đến giai đoạn chuyển mẫu thử nghiệm đầu tiên sang sản xuất. Dự án ban đầu được phát triển dưới tên Libre RISC-V, nhưng được đổi tên thành Libre-SOC sau quyết định thay thế RISC-V bằng kiến trúc tập lệnh OpenPOWER 3.0 (ISA).
Dự án nhằm mục đích tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh, hoàn toàn mở và miễn phí bản quyền trên chip (SoC) có thể được sử dụng trong các máy tính bo mạch đơn, netbook và nhiều thiết bị di động khác nhau. Ngoài các hướng dẫn dành riêng cho CPU và các thanh ghi có mục đích chung, Libre-SOC còn cung cấp khả năng thực hiện các phép toán vectơ và các phép tính chuyên dụng điển hình của VPU và GPU trong một khối chức năng bộ xử lý duy nhất. Con chip này sử dụng kiến trúc tập lệnh OpenPOWER, phần mở rộng Simple-V với các hướng dẫn vector hóa và xử lý song song dữ liệu, cũng như các hướng dẫn chuyên biệt để chuyển đổi ARGB và các hoạt động 3D phổ biến.
Hướng dẫn GPU tập trung vào việc sử dụng với API đồ họa Vulkan và VPU để tăng tốc chuyển đổi và giải mã YUV-RGB của MPEG1/2, MPEG4 ASP (xvid), H.264, H.265, VP8, VP9, AV1, MP3 , AC3, định dạng Vorbis và Opus. Một trình điều khiển miễn phí đang được phát triển cho Mesa sử dụng các khả năng của Libre-SOC để cung cấp triển khai phần mềm được tăng tốc phần cứng cho API đồ họa Vulkan. Ví dụ: trình đổ bóng Vulkan có thể được dịch bằng công cụ JIT để thực thi bằng các hướng dẫn chuyên biệt có sẵn trong Libre-SOC.
Trong nguyên mẫu thử nghiệm tiếp theo, họ dự định triển khai tiện ích mở rộng SVP64 (Vectơ hóa có độ dài thay đổi), cho phép Libre-SOC được sử dụng làm bộ xử lý vectơ (ngoài 32 thanh ghi đa năng 64-bit, 128 thanh ghi sẽ được cung cấp để tính toán vectơ). Nguyên mẫu đầu tiên chỉ bao gồm một lõi chạy ở tốc độ 300 MHz, nhưng trong vòng hai năm nữa, hãng dự kiến sẽ phát hành phiên bản 4 lõi, sau đó là phiên bản 8 lõi và về lâu dài là phiên bản 64 lõi.
Lô chip đầu tiên sẽ được TSMC sản xuất bằng công nghệ xử lý 180nm. Tất cả sự phát triển của dự án đều được phân phối theo giấy phép miễn phí, bao gồm các tệp ở định dạng GDS-II với mô tả về cấu trúc liên kết hoàn chỉnh của chip, đủ để bạn bắt đầu sản xuất. Libre-SOC sẽ là chip hoàn toàn độc lập đầu tiên dựa trên kiến trúc Power không do IBM sản xuất. Quá trình phát triển đã sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng nMigen (HDL dựa trên Python, không sử dụng VHDL và Verilog), thư viện ô tiêu chuẩn FlexLib từ dự án Chips4Makers và bộ công cụ Coriolis2 VLSI miễn phí để chuyển đổi từ HDL sang GDS-II.
Sự phát triển của Libre-SOC được tài trợ bởi NLnet Foundation, tổ chức đã phân bổ 400 nghìn euro để tạo ra một con chip hoàn toàn mở như một phần của chương trình tạo ra các giải pháp kỹ thuật cơ bản đáng tin cậy và có thể kiểm chứng được. Con chip này có kích thước 5.5x5.9 mm và bao gồm 130 nghìn cổng logic. Nó bao gồm bốn mô-đun SRAM 4KB và một đơn vị vòng lặp khóa pha (PLL) 300 MHz.
Nguồn: opennet.ru