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RISC-V 基礎(chǔ)指令集將擴(kuò)展,,類似DSP

2021-10-30
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: RISC-V

  RISC-V 看起來將被擴(kuò)展,,旨在為更小的設(shè)備上的應(yīng)用程序帶來更多的計算能力,。

  這個被稱為的Zve 軟件指令集目前正在接受公眾審查,,為嵌入式設(shè)備和微控制器提供矢量數(shù)學(xué)處理,。

  RISC-V 是一種用于 CPU 內(nèi)核的開源,、免版稅指令集架構(gòu):RISC-V International 制定了規(guī)范,,半導(dǎo)體設(shè)計人員可以在他們認(rèn)為適合其處理器和片上系統(tǒng)的情況下自由實施它。

  ISA 被構(gòu)造為一組擴(kuò)展,,CPU 設(shè)計人員可以挑選他們希望實現(xiàn)的擴(kuò)展以適合其組件可能運行的軟件,。例如,如果你想讓一個內(nèi)核能夠本地啟動一個可用的 Linux 系統(tǒng),,你至少需要實現(xiàn)基本的整數(shù)指令集加上原子操作(atomic operations )和乘法和除法集,,以及其他一些很好的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

  Zve 擴(kuò)展提供適用于中等 CPU 內(nèi)核的 32 位和 64 位整數(shù),、定點,、單精度和雙精度浮點向量運算。另外,,還有一個成熟的矢量數(shù)學(xué)擴(kuò)展,,該擴(kuò)展在上個月被凍結(jié)以供公眾審查。Zve 是一種更適度的旋轉(zhuǎn),,因此它可以在較小的內(nèi)核中實現(xiàn),。

  “人工智能、視覺處理,、安全和語音等應(yīng)用都將受益于 Zve 擴(kuò)展,,”Microchip Technology 的技術(shù)研究員 Ted Speers 說,該公司制造具有 RISC-V 兼容內(nèi)核的芯片,。

  Speers 說,,Zve 擴(kuò)展解決了對網(wǎng)絡(luò)邊緣更快計算的更大需求,其中來自傳感器的數(shù)據(jù),,特別是在物聯(lián)網(wǎng)和汽車應(yīng)用中,,需要以低延遲和低功耗進(jìn)行處理。

  矢量指令廣泛用于處理包括圖形和高性能計算在內(nèi)的領(lǐng)域中要求苛刻的應(yīng)用程序,。

  “他們的目的是通過僅支持向量擴(kuò)展的一個子集,,將 RISC-V 向量擴(kuò)展的強(qiáng)大功能帶到小型設(shè)備上,”Speers 說,。

  Speers 表示,,Zve 擴(kuò)展將導(dǎo)致定制新型芯片以滿足嚴(yán)格的成本和功率需求并提高性能,并補(bǔ)充說它將推動“一個新的工具和庫生態(tài)系統(tǒng),,因為一個 RISC-V 矢量架構(gòu)可以應(yīng)用于所有領(lǐng)域--包括高端和低端,。”

  Zve 擴(kuò)展目前正在公開審查中,,將于 11 月 4 日結(jié)束,。

  RISC-V 的模塊化方法可幫助工程師減少 CPU 內(nèi)核的尺寸、復(fù)雜性和成本,。

  為客戶生產(chǎn) RISC-V 芯片的 SiFive 產(chǎn)品營銷和傳播高級總監(jiān) James Prior 說:“在構(gòu)建硬件之前,,你會選擇一個知道工作負(fù)載的固定功能,。這就是公司和合作伙伴構(gòu)建 RISC-V 的方式?!?.

  Prior 說,,Zve 擴(kuò)展可用于音頻、語音或圖像處理等應(yīng)用,,類似于智能手機(jī)中的數(shù)字信號處理器處理的應(yīng)用,。例如,Zve 擴(kuò)展可用于制造智能揚聲器芯片,??梢哉f,競爭對手的架構(gòu),,例如 Arm,也為大小 CPU 內(nèi)核提供向量指令,。

  SiFive 已經(jīng)提供支持上述更大RVV矢量擴(kuò)展的產(chǎn)品,。

  在在線 SiFive設(shè)計工具中,客戶可以根據(jù)自己的需求定制 RISC-V CPU 內(nèi)核,,并請求相應(yīng)的 RTL 數(shù)據(jù)在 FPGA 中對其進(jìn)行評估,。SiFive 有可能從這個工具中為定制的嵌入式主力提供 Zve 擴(kuò)展;目前無法評論 SiFive 是否或何時向客戶提供該選項,。

  與 full-bore SIMD(單指令多數(shù)據(jù))相比,,Zve 方法更優(yōu)雅、更高效,,您可能會在 x86 處理器中看到這種方法可以提高性能,,Prior 說。他將 RISC-V 的矢量運算方法比作 1970 年代的 Cray 超級計算機(jī),,這是我們之前聽過的論點,。

  Microchip 的 Speers 表示,RISC-V 為高端設(shè)備創(chuàng)建矢量化編譯器和庫的努力也可以應(yīng)用于 Zve,,這使得編寫滿足全方位計算性能需求的軟件變得容易,。

  Speers 表示,Microchip 尚未披露在其產(chǎn)品中使用 Zve 擴(kuò)展的計劃,。




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