Nos últimos dez anos, o software de código aberto tornou-se o maior catalisador do mundo da tecnologia. Agora, o poder do código aberto trouxe desenvolvimento gratuito e a comunidade gerada também ganhou força no mundo do hardware. Por estas razões, o RISC-V ganhou Muito alta popularidade. O seguinte apresentará o RISC-V e as oportunidades que ele traz, e como a CEVA ajuda os fabricantes de chips a tirar o máximo proveito deles.
O que é RISC-V?
O RISC-V é uma arquitetura de conjunto de instruções aberto (ISA) originalmente desenvolvida pelo Departamento de Ciência da Computação da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Baseia-se no popular Conjunto de Instrução Reduzida (RISC), bem como em ARM, MIPS e outras arquiteturas de processadores comerciais comuns. .
Desde que o RISC-V começou em 2010, tornou-se um enorme projeto de cooperação global que abrange várias universidades e setores da indústria. Sua consistência é feita pela Fundação RISC-V sem fins lucrativos (https://riscv.org). /) Garantido, não apenas guiando a especificação ISA, mas também desempenhando o papel de um mecanismo de marketing para promover o RISC-V.
É preciso esclarecer que a arquitetura do conjunto de instruções RISC-V, assim como o nome é, é uma especificação de arquitetura de conjunto de instruções, e não um design de processador específico. A partir da arquitetura de conjunto de instruções de código aberto, muitas equipes acadêmicas e de indústria criaram muitos Processadores de design diferente, mas essencialmente todo o mesmo idioma. Um rápido olhar para o site da Fundação RISC-V, que mostra um grande número de implementações do processador, a partir de um completo design de processador de código aberto, como Rocket, Orca e PULPino Para empresas que produzem núcleos de processadores comerciais, como SiFive, Codasip, Andes e Cortus.
Esses processadores possuem uma ampla gama de implementações, desde processadores IoT simples até processadores de aplicativos que executam Linux, todos com base em um conjunto comum de instruções, refletindo o fato de que o RISC-V é um ISA comercial fechado. As principais vantagens, nomeadamente a diferenciação e a liberdade de escolha, podem substituir os vendedores de processadores sem a dor da refatoração de produtos.
Livre, então deve haver um risco, certo?
Neste ponto, é prudente olhar para a situação real e observar os fatores que afetam a seleção de processadores em novos projetos de produtos. Como com a maioria das decisões de design, muitos fatores técnicos e comerciais estão envolvidos, alguns são baseados em indicadores difíceis e alguns são baseados em dificuldades. Aspectos quantitativos.
Os indicadores técnicos são evidentes: incluindo o processador possui potência suficiente para suportar a escalabilidade de produtos subseqüentes, seja para combinar o poder do envelope, seja com o nível de segurança requerido, não há um ambiente amigável de desenvolvimento / depuração de software familiar, O usuário pode herdar a base de código anterior. Considere comercialmente o custo, como área (incluindo portões e tamanho de memória), royalties e toda a taxa de licença. Ele também deve considerar outros fatores de negócios, incluindo bloqueio de fornecedores, garantias e Compensação, obrigações de relatório de negócios, direitos legais para fazer mudanças, etc.
Levando todos esses fatores em consideração, a maioria dos projetos adota frequentemente uma opção "segura", geralmente usando um processador comercial proprietário e muitas vezes estão ligadas a uma série usada anteriormente. No entanto, no nível estratégico, muitas empresas têm cada vez mais limitado suas escolhas. Os vendedores de IP de processador comercial aprimorados mas poderosos estão desconfortáveis. As pessoas estão ansiosas por mais liberdade comercial, quebrando o bloqueio de conjuntos de instruções fechadas, o que não é apenas significativo em termos de licenciamento e direitos autorais, mas também propício à diferenciação.
Essa demanda faz com que o RISC-V se encaixe. A arquitetura de conjunto de instruções de código aberto do RISC-V fornece às empresas de chips uma escolha realista para ir além das opções de negócios comuns e evitar riscos excessivamente estratégicos como linux, FreeRTOS e muitos outros RTOS de código aberto A atual alternativa aos sistemas operacionais comerciais é hoje. Especialmente em pequenos processadores embutidos usados em dispositivos IoT para consumidores, essa escolha é muito realista. Muitas empresas bem conhecidas, incluindo Western Digital e Nvidia, anunciaram publicamente Com suas próprias intenções, até mesmo a produção em larga escala já foi realizada. Mais empresas estão avaliando o RISC-V, alguns dos quais iniciaram projetos avançados secretamente.
Experiência do CEVA com RISC-V
Como essas empresas, a CEVA tem sido atraída pelo potencial do RISC-V, especialmente nossos produtos RivieraWaves Wi-Fi e Bluetooth IP. Essas tecnologias de comunicação exigem um pequeno processador para executar a pilha de protocolos e nosso objetivo é criar uma pré-integrada A plataforma de referência permite que nossos clientes selecionem livremente processadores. Uma vez que a arquitetura do IP foi projetada para atender a uma operação de energia ultra-baixa, mesmo a configuração de rede sem fio avançada, a demanda por potência do processador também é muito modesta. Em resumo, precisamos de lógica. Com poucos portões, altos índices de eficiência energética, maturidade do processador e um ambiente familiar de desenvolvimento de software comercial, é possível gerar um código compacto e que economiza espaço. O design do processador deve ser fácil de implantar (operação de velocidade total) em FPGAs e ASICs / ASSPs. Existe um quadro legal compatível com nossos serviços de IP autorizados.
Nós escolhemos o núcleo do processador RISC-V no nível do portão 20K, o que pode atingir um bom desempenho de 2.44 Coremark / MHz, que é exatamente o mesmo que os requisitos de hardware. Nosso desempenho interno e os resultados do teste de densidade de código mostram que alcançamos o ombro a ombro de primeira classe Nível do processador. Também é importante que, com base em nossa experiência, a carga de trabalho necessária para o acesso a um sistema completo ao RISC-V seja muito pequena. Tome a plataforma Wifi mais complexa como exemplo, substitua por um processador RISC-V incorporado Processador comercial, levamos apenas uma semana para completar a integração, a simulação e criar um novo binário FPGA, para implementar a plataforma de demonstração Wi-Fi da RivieraWaves. Além disso, o software de protocolo existente foi processado em várias empresas diferentes Desenvolvido e implantado no dispositivo, demorou apenas duas semanas a migrar para a plataforma RISC-V, incluindo portar, testar e verificar o nível do sistema. Isso não é surpreendente, graças ao familiar GNU GCC / GDB debugger e LLVM compilação / Ambiente.
No geral, este projeto foi um grande sucesso. O RISC-V cumpriu verdadeiramente seu compromisso. O CEVA é agora um novo membro da Fundação RISC-V e tem o prazer de fornecer infra-estrutura RISC-V como uma plataforma para transportar nosso Wi-Fi e Bluetooth IP uma opção.