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中科院发布国产开源RISCV处理器香

来源:雁栖湖 时间:2023/2/20

IT之家6月23日消息首届RISC-V中国峰会于本周在上海科技大学举办,在本届大会上,中科院大学教授、中科院计算所研究员包云岗,发布了国产开源高性能RISC-V处理器核心——香山。他表示,目前CPU领域还没有一个像Linux那样的开源主线,因此研发团队判断,业界需要一个开源的高性能RISC-V核,既能被工业界广泛应用,又能支持学术界试验创新想法,目标是像Linux那样至少存活30年。

香山是在中科院计算所、鹏城实验室的支持下,通过中国开放指令生态(RISC-V)联盟联合业界企业一起开发一款开源高性能RISC-V处理器核,首个量产版本“雁栖湖”计划于今年7月流片,采用台积电28nm工艺。

包云岗称,该项目经过了一年多的准备工作,建立团队并申请经费。年6月11日,香山在GitHub上建立了代码仓库。团队在1年的时间里,25位同学和老师参与了香山的开发,提交了次代码,总行数5万余行,具有多个文档。

香山是一款开源RISC-V处理器核,它的架构代号以湖命名。第一版架构代号是“雁栖湖”。这款处理器的RTL代码于年4月完成,计划于7月基于TSMC28nm工艺流片,目前频率为1.3GHz。

第二版架构代号是“南湖”,这是向建党周年致敬。“南湖”计划在今年年底流片,将采用中芯国际14nm工艺,目标频率是2GHz。

具体来看,“雁栖湖”架构是一个11级流水、6发射、4个访存部件的乱序处理器核。在发射宽度上已经可以和一些ARM高端处理器核相当,但还未进行充分优化,因此实际性能还有不小的差距。包云岗教授的团队希望未来通过持续迭代优化(“南湖”--"X湖"--"Y湖"--……),性能达到ARMA76的水平。

年,团队基于Chisel完成了一款8核标签化RISC-V处理器的测试流片,采用了台积电28nm工艺。研发人员基于GitHubCI构建了一套流程化的自动回归测试框架,这款测试芯片于年9月起,成功在FPGA上启动Linux/Debian系统。

“香山”处理器核的开发的重要决策之一,是选择了敏捷设计语言Chisel,原因是开发效率远高于Verilog,实现相同的功能,Chisel代码量仅为Verilog的1/5。

“香山”开发过程中的另一个重要决策便是:高度重视构建支持敏捷设计的流程与工具。这为芯片的开发提供了科学的流程,保证了成功率。此外,研发团队还开发了十余种各具特色的工具,支撑起这套敏捷设计流程。

IT之家了解到,目前香山正在进行下一代架构“南湖”的开发,目标是今年年底流片,基于中芯国际的14nm工艺,频率达到2GHz,SPECCPU分值达到10分/GHz,支持双通道DDR内存以及PCIe、USB、HDMI等更多功能。

官方表示,香山处理器核心的研发得到了北京智源人工智能研究院的支持,北京微核芯公司资深专家的支持。在第二期,还将联合字节跳动、ESWIN、优矽科技等合作伙伴共同开发。

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