리눅스 구동이 가능한 RISC-V 프로세서를 SiFive 개발


#1

RISC-V (리스크 파이프) 오픈 소스 AP

  • RISC-V (리스크-파이프) 는 UC 버클리에서 공개한 RISC 명령어 셋입니다.
  • x86 명령어나 ARM 명령어들은 상업 라이센스가 필요합니다.
  • x86, ARM이 다른 명령어들도 GNU 라이센스등이 걸린 것에 비해 좀더 자유로운 BSD 라이센스를 사용하고 있습니다.

SiFive 에서 발표한 RISC-V 프로세서

  • SiFive 에서 발표한 RISC-V 프로세서는 리눅스 구동이 가능한 첫번째 RISC-V 프로세서로 28nm 로 출시했습니다.
  • SiFive 는 RISC-V 프로세서를 만드는 스타트업으로 작년에 RISC-V 명령어를 사용하는 임베디드 프로세서를 두종류 내놨는데 이번에 4+1 짜리 풀사이즈 프로세서를 발표했습니다.
  • 4개의 4x RV64GC U54 와 1개의 RV64IMAC E51 로 빅리틀 구조입니다.
  • IP 사업도 같이 진행해서 SoC 주문도 받습니다.

U54-MC Coreplex Key features

  • Fully compliant with the RISC-V ISA specification
  • 4x RV64GC U54 Application Cores:
    • 32KB L1 I-cache with ECC
    • 32KB L1 D-cache with ECC
    • 8 Region Physical Memory Protection
    • 48 Local Interrupts per core
    • Sv39 Virtual Memory support with 38 Physical Address bits
  • 1x RV64IMAC E51 Monitor Core:
    • 4KB L1 I-Cache with ECC
    • 8KB DTIM with ECC
    • 8 Region Physical Memory Protection
    • 48 Local Interrupts
  • Fully Coherent TileLink Bus
  • Integrated 2MB L2 Cache with ECC
  • Real-time capabilities:
    • Both the L1 Instruction Cache and the L2 Cache can be configured into high speed deterministic SRAMs
  • CLINT for multi-core timer and software interrupts
  • PLIC with support for up to 511 interrupts with 7 priority levels
  • Debug with instruction trace

U54 Performance

  • 1.7 DMIPS/MHz
  • 2.75 CoreMark/MHz

RISC-V 와 ARM Cortex-A35 비교

RISC-V ARM Cortex-A35
RV64GC ARMv8-A AArch32, AArch64
16bit instructions AArch32 only
PMP(Physical Memory Protection) , MMU None, MMU only
Real Time capable Not Applicable
E51 Monitor Core Requires additional IP
Integrated interrupt controller Requires additional IP

RISC-V 잇점

  • RISC-V 의 잇점은 ISA 로열티가 없다는 점도 있지만
  • 기존의 프로세서들 같이 긴 시간을 성장하면서 변화하는 페러다임에 따라 기능이 추가된 ISA 가 아니라 아니라 패러다임과 최신 프로세서 설계에 새로운 명령어셋을 구현했다는 점입니다.
  • 그 결과 동급 ARM 대비 50% 수준의 작은 코어 면적과 모듈화된 디자인으로 ALU 크기, 파이프라인 길이, In-Order/Out-of-Order, FPU/SMID 여부등을 자유롭제 제어하는 손쉬운 구조입니다.
  • 인텔도 단순화된 x86 프로세서를 만든다고 하는 이야기가 있습니다.

SiFive사의 RISC-V 개발킷은

RISC-V 개발킷이 내년초에 나옵니다. 참고로 nVIDIA가 최근 GPU 내부 제어 RISC 코어를 자체 제작해서 쓰다가 RISC-V 로 변경했습니다.

ref.

RISC-V, at SiFive