本周,首屆RISC-V大陸峰會在上海科技大學部舉辦,這是RISC-V第一次在北美以外地區舉辦同等規模的峰會。
在本屆大會上,中科院大學部教授、中科院計算所研究員包云崗公布了大陸開源高性能RISC-V處理器核心——香山。
談到為何要打造“香山”,包云崗表示,要建立一個像Linux那樣的開源RISC-V核主線,既能被工業界廣泛應用,又能支持學術界試驗創新想法。
而且要讓它像Linux那樣至少存活30年!
(注:以下香山技術資料均已獲得包云崗老師授權。)
研發歷程
經過了一年多的準備,2020年6月11日,香山在GitHub上建立代碼倉庫。
之后香山的研發進展非常之快:7月6日完成亂序流水線,能正確運行CoreMark;9月12日,Linux正確啟動;10月22日,Debian正確啟動,
在短短的一年時間里,有25位同學和老師參與了香山的開發,共提交了超過5萬行代碼。
香山核心以“湖”來命名架構代號,第一代叫做“雁棲湖”,以此來表示出自中科院大學部,
“雁棲湖”RTL代碼于今年4月完成,計劃于7月基于臺積電28nm工藝流片。
第二代架構叫做“南湖”,將采用中芯國際14nm工藝,預計今年年底流片,
香山處理器不僅有科研院所,也有企業參與,其中北京微核芯參與了第一期的設計工作,
目前團隊正招募香山處理器二期聯合開發合作伙伴,加入的企業已有字節跳動等公司。
那么,這兩款芯片的實際性能如何?
性能參數
“雁棲湖”采用亂序執行、11級流水、6發射,由于使用的較舊的28nm臺積電工藝,因此主頻較低,預計達到1.3Ghz。
“雁棲湖”SEPC2006性能得分大約為7/Ghz,以此來看,香山第一代架構主要對標ARM的A72或A73,
而第二代架構在性能上有大幅度提升,包云崗表示,“南湖”的目標是SEPC2006達到20分,即10/Ghz,已經接近i9-10900K的11.08/GHz。
該團隊希望,未來通過持續迭代優化(“南湖”→”X湖”→”Y湖”→……),讓“香山”的性能達到ARM A76的水平,
值得一提的是,今天RISC-V芯片廠商推出了號稱全球最快的RISC-V CPU——P550,這款芯片的實際性能為8.65/Ghz(SPECInt 2006),對標ARM的A75,
P550將使用英特爾的7nm技術,而英特爾7nm至少在2023年才能推向市場,因此短期內這款芯片還不會面世。
為了開發這樣一款芯片,包云崗團隊還開發了一系列流程、平臺、基礎設施。比如為了更好地支持Chisel開發與調試,團隊就開發了十余款工具,支撐起一套處理器芯片敏捷開發的流程。
根據投稿情況,本屆RISC-V大陸峰會將在已有分類基礎上為中科院計算所的香山RISC-V處理器特別增設「香山Session」,接收12篇香山處理器的報告。
6月25日下午,香山將舉辦線上Tutorial,介紹香山的開發工具鏈、仿真調試工具等等,對處理器設計感興趣的開發者可以前去報名。