Ali Pingtou'dan bilim adamları, RISC-V 2019 Zirvesi'nin ilk on deneyiminden bahsetti
[CSDN editörünün notu] RISC-V, RISC'nin (Azaltılmış Komut Seti Hesaplama) beşinci nesil sürümüdür. 2010 yılında, Turing Ödülü sahibi ve RISC'nin mucidi Profesör David Patterson, Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi ekibinin RISC-V talimat setinin ilk tasarımını ve geliştirmesini 3 ayda tamamlamasına öncülük etti. RISC-V 2019 Zirvesi, RISC-V Vakfı tarafından düzenlenen bir zirvedir. Birkaç ay önce Silikon Vadisi'nde RISC-V 2019 Zirvesi düzenlendi. Alibaba'nın düz kafalı bilim adamı Byron da toplantıya katıldı. Toplantıdan sonra, bu geziyi, katılan şirketleri ve kurumları karşılaştırmak için makaledeki Büyük Kepçe adını kullanarak yazdı. Peki deneyimleri neler? Bu derinlemesine makaleye bir göz atalım!
Yazar | Byron
Sorumlu Editör | Hu Weiwei
Üretildi | CSDN (ID: CSDNnews)
Aralık ayında Körfez Bölgesi'ndeki yağmurlu hava, dünyanın her yerinden Silikon Vadisi'ne akın eden insanların RISC-V 2019 Zirvesi'ne katılma hevesini azaltmadı, çünkü bu konferans RISC-V yıldızları için parlak bir an olacak. Katılımcılar arasında ayrıca Hangzhou ve Şangay'dan gelen dört IoT takım arkadaşı da vardı. Alibaba Dharma Akademisi'nin bilgi işlem teknolojisi laboratuvarının bir üyesi olarak, bu açık kaynak donanıma katıldığım için şanslıydım Dünyanın en önemli konferansı.
RISC-V Vakfının şu anda SiFive, UC Berkeley, NXP, NVIDIA, Microchip, Western Digital ve Bluespec olmak üzere yedi şirketi veya üniversiteyi temsil eden yedi Yönetim Kurulu bulunmaktadır. Bu yedi kişi, RISC-V organizasyonundaki yedi yaşlı olarak tanımlanabilir. Konferansın neredeyse yedi büyüğünün tamamı da hazır bulundu.
RISC-V, bilgisayar mimarisi için açık bir gökyüzü açmışsa, bu yedi büyük RISC-V gökyüzündeki Büyük Kepçe gibidir.
RISC-V Büyük Kepçe
Daha sonra, bu yedi şirketi ve üniversiteyi Büyük Kepçe'nin yıldız konumuna yerleştirmek için kriter olarak kişisel yargımı kullanacağım. Bunları sunum sırasına ve makalenin yapısına uygun olarak tanıtın. Elbette aşağıdaki astrolojik görüşlere göre herkesin farklı görüşleri vardır ve astrolojiyi sevenler tamamen farklı RISC-V astronomik olayları görebilirler.
Tianquan-İngiltere Berkeley
Tianquan, Büyük Kepçe'nin dördüncü yıldızı Wenqu olarak da bilinir. Yönetim Kurulu'nda Profesör David Patterson tarafından temsil edilen, RISC-V'nin yedi büyüğü arasındaki tek akademik kurum olan UC Berkeley, Wenquxing unvanını hak ediyor. On yıl önce, RISC-V UC Berkeley'de doğdu ve şimdi tüm dünyaya yayılıyor Belki de UC Berkeley gururla söyleyebilir: Dünyadaki RISC-V benden çıktı!
Bu konferansta Patterson, IoT ve gömülü sistemler için özelleştirilmiş Benchmark-Embench hakkında bir giriş yaptı. Son Hotchip 2019'dan sonra, bu ustayı dört ay sonra ilk kez tekrar görüyorum.
Patterson, 35 yıl önce geliştirilen Dhrystone'un geciktiğini belirtti. Özellikle IoT ve Gömülü Sistem alanında yeni bir Benchmark standardına ihtiyaç vardır. Böylece, Dhrystone gibi kapsamlı bir program yerine şu anda aşağıdaki 20 test programından oluşan Embench'i başlattılar.
Patterson, Belleğin Gömülü Sistem gibi çok pahalı olduğu bir yerde Kod Büyüklüğünün Performans kadar önemli olduğuna inanıyor. Bu nedenle, ZTH'nin RI5CY çekirdeğinin farklı GCC optimizasyonları ve ISA Uzantısı altında Kod Boyutu ve Performansı üzerindeki etkisini gösterdi.
Aynı zamanda, küçük bir performans iyileştirmesi için Kod Boyutunu büyük ölçüde artırmanın değerini sorguladı. Örneğin, Döngü Açma ve Satır İçi Prosedür gibi optimizasyonların kullanılması hızı 1 ila 1,5 kat artırabilir, ancak Kod Boyutu 2 ila 3 kat artar, bu da Gömülü Sistem için hala önerilmez.
Son olarak, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi farklı Mimari ve farklı GCC Seçeneğindeki Embench Kod Boyutunu karşılaştırdı. Açıkçası, ARM'in hala bazı avantajları var, ancak Patterson ayrıca, RISC-V GCC'nin son birkaç yılda kaydettiği ilerlemenin küçük olmadığını ve ARM ile olan boşluğun sürekli olarak daraldığını belirtti.
Bu konuda biraz düşündüm, Embench'i ARM üzerinde çalıştırmak için GCC yerine ArmCC kullanılırsa, RISC-V ile ARM arasındaki boşluk daha büyük olur mu? Daha sonraki bir NXP konuşması da bu fikri biraz doğruladı.
Kaiyang-SiFive
Kaiyang, Büyük Kepçe'nin altıncı yıldızı Wuqu olarak da bilinir. Wu Quxing ayrıca Şans Sarayı'nın hükümdarıdır ve aynı zamanda Şans Yıldızı olarak da bilinir. UC Berkeley ve SiFive'ın kökenlerinden dolayı, bir makale ve bir askeri, akademik çalışmalarda pragmatik, diğeri ise birbirini tamamlayan iş dünyasında.
Bu RISC-V Zirvesi 2019'da, yedi yaşlı arasında tek Ruby Sponsoru olan SiFive, en büyük mekana ve en çok derse sahip. SiFive'ın IP Core Portföyünün nispeten kapsamlı olduğunu söylemek gerekirse, aynı zamanda araç zinciri ve geliştirme ortamında iyi bir performansa sahiptir.
Aşağıdakiler SiFive raporunda yalnızca iki oturum tanıtacaktır, biri Güvenlik Platformu ve diğeri Vektör İşlemci'dir.
Güvenliğin önemi apaçık ortadadır, özellikle de Nesnelerin İnterneti her yerde olduğu için. Sonuçta, hiç kimse bir gün yatak odasındaki Tmall elflerinin saldırıya uğramasını ve gecenin ortasında hayalet hikayeleri anlatmaya başlamasını istemez, yoksa Tesla'nız adım atmalıdır. Fren yaparken hızlanır ve maksimum ses seviyesinde "Ah, güle güle dostum" çalar.
Bu tür sihirli gerçekçilik tarzı kötü niyetli saldırılar nadiren meydana gelse de, IC, IP ve IQ kartlarının şifreleri, konum bilgileri ve iletişim kayıtlarının hassas verileri, Meltdown ve Spectre'ye benzer şekilde saldırganların gözünü diktiği nesnelerdir. Donanım güvenlik açıkları, donanıma doğrudan saldırmak ve süper ayrıcalıklar elde etmek için uygun bir yol sağlar.
Şifreleme ve Güven Kökü gibi koruma önlemleri, RISC-V gibi açık bir komut seti mimarisi üzerinde tasarlanırsa, önbelleğe yapılan saldırılar gibi, kaynaktan gelen donanım saldırılarını engellemek mümkündür. Bu sefer SiFive, Crypto Engine, Secure Boot ve diğer işlevleri destekleyen SiFive shield güvenlik platformunu tanıttı.
SiFive birçok güvenlik çözümünü listelese de, bunların pek çoğu henüz resmi olarak piyasaya sürülmedi.
Benzer şekilde, Vektör İşlemcisi henüz Resmi Duyuru yapmadı, bu nedenle spesifik bilgi çok fazla değil ve konuşmacı, etkileşimli cevap aşamasında ilgili ayrıntılar konusunda hala belirsiz.
Shake Light-Western Digital
Yao Guang, Büyük Kepçe'nin yedinci yıldızı Pojun olarak da bilinir. Western Digitalin son birkaç yıldaki RISC-V topluluğundaki ivmesi ve vizyonuyla, Pojunxingin öncüsü adına uyuyor. Aşağıdaki resim, Western Digital'in RISC-V çemberindeki geliştirme geçmişini ve gelecek planlarını yansıtmaktadır.
Konferansta Western Digital, aralarında SweRV Core EH2'nin ilk ticari gömülü çift yivli RISC-V çekirdeği olarak bilindiği kendi geliştirdiği üç SweRV RISC-V çekirdeğini tanıttı.
Western Digital esas olarak Flash Denetleyicisinde SweRV kullanır. Western Digitalin depolama endüstrisindeki payına ve gönderilerine dayanarak, hem HDD hem de Flash kendi geliştirdiği RISC-V kullanıyorsa, 1 Milyar RISC-V nükleer sevkiyat hedefine yakın zamanda ulaşılmalıdır.
Aynı zamanda Western Digital, Önbellek Tutarlılığını destekleyen OmniXtend adlı bir ara bağlantı mimarisini de gösterdi.
Bu mimari, Programlanabilir Anahtar aracılığıyla hem noktadan noktaya ara bağlantıyı hem de ara bağlantıyı destekler. Bu tür bir yongalar arası ara bağlantı, nispeten yavaş PCIe yerine yüksek hızlı Ethernet üzerinden yapılır. Habana Eğitim yongasının, çoklu yonga ara bağlantısını elde etmek için RDMA uygulamak için Ethernet kullandığını da belirtmek gerekir.
Western Digital, Intel tarafından önerilen popüler CXL mimarisi de dahil olmak üzere birkaç mevcut ara bağlantı mimarisinin bir karşılaştırmasını gösterdi. Sadece bu tablodan, OmniXtend'in belirli avantajları var. Ancak şimdi, RISC-V topluluğunda bile, OmniXtend'i doğrulamak için SiFive ve Western Digital'in işbirliği yapmasının yanı sıra, OmniXtend, X86'nın hakim olduğu Veri Merkezi alanına girmeyi bırakın, pek bir şey açmadı.
Ancak, Western Digital açık kaynaklı OmniXtend ve SweRV'nin birlikte CHIPS Alliance'a katkıda bulunduğu kabul edilmeye değer. CHIPS Alliance başkanı Zvonimir Bandic de konferansta bir Açılış Konuşması yaptı. Bu organizasyon, yüksek kaliteli açık kaynak donanımı, RISC-V, Neural Network Accelerator, PCIe gibi genel IP'nin geliştirilmesini ve çip geliştirme ve tasarım maliyetlerini azaltmak için yazılım tasarım araçlarını geliştirmeyi ve teşvik etmeyi amaçlamaktadır.
Düz başlı kardeşimizden Dr. Qi Xiaoning, Ali'yi CHIPS Alliance'ın Yönetim Kurulu Üyesi olarak temsil ediyor ve aynı zamanda başka bir açık kaynak kuruluşu olan OpenHW Group'un Yönetim Kurulu Direktörüdür.
Tianshu-NXP
Tianshu, Büyük Kepçe'nin ilk yıldızı olan Açgözlü Kurt olarak da bilinir. NXP'ye neden Big Dipper'ın ilk yıldızı verildiğine gelince, bir neden bulmam gerekirse, sadece NXP konuşmacılarından birinin İngiltere'den olduğunu, güçlü bir İskoç aksanı ve İskoç soyadı olan Boggie olduğunu söyleyebilirim.
İskoçya'dan Bay Boggie size SESIP adında bir Güvenlik Meta Çerçevesi getiriyor. Boggie, sektörde ve ülkelerde çok fazla Güvenlik Standardı ve Sertifikası olduğunu ve hem tedarik hem de maliyetin sorun olduğunu söyledi. Bu nedenle, bazı birleştirme çabalarında bulunmak için NXP'nin IoT Güvenliği'ndeki avantajlarını kullanmayı umuyorlar.
Ayrıca NXP, Kod Boyutu üzerine de bir konuşma yaptı Konuşmacı, ARM ve RISC-V üzerindeki iki güvenlik yazılımı i.MX ve CryptoLib'in Kod Boyutunun bir karşılaştırmasını gösterdi. İlginç bir şekilde, RISC-V üzerindeki bu Cryptolib, ArmCC kullanıldıktan sonra ARM Cortex M4'teki Kod Boyutundan çok daha büyük. Konuşmacı ayrıca bunun biraz beklenmedik olduğunu ve tekrar çalışılması gerektiğini söyledi.
Bu aynı zamanda Patterson'un konuşmasının girişinde bahsettiğim bir miktar şüpheyi doğruluyor. Kod Büyüklüğünün boyutu Gömülü Sistem için bir ölüm kalım meselesi olduğundan, RISC-V'nin Derleyicisi ve mimarisi bu konuda ARM'e yakınlaşabilirse, endüstrinin RISC-V'yi benimsemesini kesinlikle hızlandıracaktır.
Tianxuan-Mikroçip
Tianxuan, Büyük Kepçe'nin ikinci yıldızı olan dev kapısı olarak da bilinir, dev kapısı hayat sarayına girer ve ana nüfus iyidir. Microchip'in Keynote Speaker birkaç kısa öykü anlattığı için bu yıldızı evine verdi.
Microchip, geçtiğimiz birkaç yılda MicroSemi ve Atmel'i satın aldı ve FPGA alanına büyük yatırım yaptı. Bu sefer ağırlıklı olarak PolarFire SoC FPGA Flatform'larını tanıttılar ve RISC-V ve ARM'ü destekleyen Libero SoC IDE geliştirme araçlarını dahil ettiler.
Bu SoC, ASIC'in RISC-V çok çekirdekli ve FGPA'nın bir karışımıdır.Yukarıdaki resimdeki koyu yeşil, çekirdek olarak düşük güçlü 64-Bit Çok Çekirdekli RISC-V'ye sahip bir Mikroişlemci Alt Sistemidir ve 4 çekirdeği Cache Coherent'tir. Uygulama Çekirdekleri ve diğeri Monitör Çekirdeği olarak. Sarı kısım programlanabilir FPGA'dır.Farklı ihtiyaçlara göre Microchip, 25K ile 460K arasında değişen Mantıksal Elemanlar (LEs) seçenekleri sunar. FPGA parçası ayrıca ek Çevresel ve özel algoritma hızlandırıcılar gibi uzantılar da sağlar.
Microchip'in web sitesi, PolarFire ile diğer SRAM tabanlı SoC FPGA'ları karşılaştırır ve Watt Başına CoreMarks karşılaştırma yöntemi aracılığıyla PolarFire'ın güç tüketimindeki önemli avantajlarını yansıtır.
Esneklik ve ölçeklenebilirlik FPGA tarafından sağlanır ve Yüksek Performans, gerçekten iyi bir mimari karışımı ve eşleşmesi olan RISC-V ASIC tarafından garanti edilir. Tabii gerçek numuneler 2020'nin üçüncü çeyreğine kadar mevcut olmayacak, bekleyip görelim.
Boyut-NVIDIA
Lucun olarak da bilinen Tianji, Büyük Kepçe'nin üçüncü yıldızı ve zenginliğin yıldızı olduğu söyleniyor. NVIDIA'nın zenginliği ve serveti ile Tianji'nin yıldız konumuna sahip olmayı hak ediyor.
NVIDIA, 2016 gibi erken bir tarihte, uzun yıllardır kullanılan In-House Falcon (FAst Logic CONtroller) mimarisini terk edeceğini ve bunun yerine GPU içindeki Gömülü Mikro Denetleyiciler olarak RISC-V'yi kullanacağını duyurdu. Ayrıca NVIDIA, Çok Kalıplı Yapay Zeka Çıkarım Motoru RC18'de Rocket tabanlı RISC-V gibi diğer ürünlerde de RISC-V kullanıyor.
Ancak NVIDIA'nın kendi geliştirdiği RISC-V hakkında çok az haber var ve bu konferansta herhangi bir konuşma yapmadılar.
Yuheng-Bluespec
Lian Zhen olarak da bilinen Yuheng, Büyük Kepçe'nin beşinci yıldızıdır. "Lianzhen antik çağlardan beri ayırt edilmesi en zor olanıdır" ifadesi, kadim insanların bu yakalanması zor yıldızı anlamadıklarını temsil ediyor. Bluespec'i temsil etmek için bu yıldızı kullanmak da uygun ... Bu konferansta sanki diğer RISC-V yıldızlarının arasına daldırılmış, sergi salonunda göze batmayan bir stand varmış gibi konuşma yapılmadı. Bu yüzden öğrenmek için web sitelerini ziyaret etmek zorunda kaldım.
Bluespec, web sitesinden All in RISC-V olarak kabul edilebilir. BSV'de yazılan iki açık kaynaklı RISC-V çekirdeği Piccolo (3 Aşamalı, Sıralı Ardışık Düzeni) ve Flüt (5 Aşamalı, Sıralı Ardışık Düzeni) ek olarak Bluespecin odak noktası RISC-V adlı bir set üzerindedir. Fabrikanın araçları, değerlendirme, geliştirme ve doğrulamadan tek elden hizmetler sağlar. Şu anda Rocket, RISCY ve kendi RISC-V çekirdeklerini desteklemektedir. Maalesef web sitesinde çok az bilgi var ve bu araç hakkında daha fazla bilgi bulamadım.
Son olarak Ali Pingtou hakkında konuşalım
Büyük Kepçe parlak ama benim gözümde gece gökyüzünün en özel yıldızı şüphesiz Ali Flathead kardeşimiz.
Önce veriler konuşsun: Aşağıdaki resim, RISC-V Zirvesi'nde Pingtou'nun IoT ekibinden Chen Chen Slaytından alınmıştır.
Bugün bazı ana akım RISC-V çekirdekleriyle karşılaştırıldığında, Pingtou'nun Xuantie910 (Xuantie 910), tek çekirdekli CoreMark / MHz sert çekirdek göstergesinde hala çok ileride.
Yukarıdaki karşılaştırmaya ek olarak, konferansta duyurulan bazı RISC-V çekirdekleri de dahil olmak üzere aşağıda özetlenen daha kapsamlı bir RISC-V çekirdek listesi topladım.
Tablodan görülebileceği gibi, SiFive'in son U84'lerinin gizemini açığa çıkarmamasının yanı sıra, diğer RISC-V ve Xuantie 910 arasında hala belli bir boşluk var. Örneğin, Xuantie 910'a en yakın koşu puanına sahip olan SweRV EH2, Xuantie 910'a ancak çift iş parçacığını etkinleştirdikten sonra yaklaşabiliyor (tek iş parçacığı modunda, SweRV EH2'nin CoreMark puanı yalnızca 4,9).
Xuan Tie 910'un bazı tanıtımları için lütfen aşağıdaki resme bakın: Temmuz 2019'da Xuan Tie 910'un resmi duyurusundan bu yana, bu kadar ayrıntılı bir girişi ilk kez görüyorum. Resmi duyuru sırasında, haberler yurtiçi ve yurtdışındaki tüm önemli başlıkları işgal etmesine rağmen, genel bakış, insanların bu RISC-V koşu skoru kralına olan güçlü ilgisini tatmin edemez. O zamanlar bile, bazı medya analizleri, 7.1 CoreMark koşu puanının 16 çekirdeğin bir kombinasyonu olduğunu ve seviyesinin yalnızca birkaç yıl önce ARM'ın A serisi çekirdeklerinin seviyesine eşdeğer olduğunu söyledi.
Bu konferanstaki paylaşım, bu tür söylentileri bir kez daha tamamen yerle bir etti. O sırada, tüm katılımcılar cep telefonlarını dik tuttular ve bu nadir paylaşım için oburca Slayt'ın fotoğraflarını çekmeye devam ettiler.
Chen Chen, yukarıda bahsedilen Xuantie 910'a ek olarak, ultra düşük güç tüketimine sahip Xuantie 902'yi kısaca tanıttı.Aslında 9 serisinde 906, Xuantie ailesinde de 8 serisi var.Tüm ürün grubu gömülü sistemleri kapsıyor. Sistem, düşük güçlü IoT'den yüksek performanslı Veri Merkezi'ne, araç içi sistemlerin çeşitli ihtiyaçları.
Xuan Tie'ın araştırma ve geliştirmesine katılmamış olsam da Pingtou üyesi olmaktan da gurur duyuyorum.Her Ali'nin de gurur duyacağını düşünüyorum!
Ali AIS Aurora Ekibi
Ali AIS'nin Aurora derleyici ekibi Pingtou ile birbirini tamamlıyor. Bu konferansta Aurora derleyici ekibi, Dharma Akademisi'nin Bilgi İşlem Teknolojisi Laboratuvarı ve Pingtou IoT ekibi ile işbirliğinin sonuçlarını da getirdi.Aurora derleyicisi, IoT alanında AI'yı desteklemek için RISC-V Vector talimatını uyguladı. Uygulama hızlandırma.
RISC-V'nin Vector komut seti uzantısı yeni çıktığında, Aurora ekibi zaten LLVM'de onun için desteği dağıtmaya başladı.
IoT'nin "bilgi işlem" donanım kaynakları özelliği nedeniyle, Aurora derleyici, AI modelini en yüksek verimlilikle hızlandırırken donanım mimarisi tasarımının karmaşıklığını azaltmayı amaçlayarak, Vector genişletilmiş talimatlarının en küçük alt kümesini doğru bir şekilde seçer.
Hem talimat sayısının azaltılması (talimatların sayısı doğrudan Kod Boyutunun boyutunu etkiler) hem de simülatör tarafından verilen performans iyileştirmesi açısından Aurora derleyicisinin özelleştirilmiş Vector talimatlarını uyguladıktan sonra inanılmaz bir performansa sahip olduğu görülebilir.
Sadece 10 yıldır doğmuş bir CPU mimarisi olarak RISC-V, en iyisi olan ARM ile karşılaştırıldığında hala gençtir. Ancak yalnızca katılımcı sayısından ve bu ikinci RISC-V zirvesinin dikkat derecesinden yola çıkarak, bu genç adam çip endüstrisinin güçlü ormanında çoktan sağlam durdu.
Liang Rengong, "Juvenil China" da şunları söyledi: "Sadece geçmişi düşünürseniz, nostaljik olursunuz ve geleceği düşünürseniz, aynı zamanda umutlu olursunuz, ancak muhafazakar olursunuz, ancak umut ve girişimci olursunuz; Girişimcilik de her geçen gün yeni. " RISC-V'e bu genç adama her gün, her gün ve her gün içtenlikle diliyorum!
Yazar hakkında: Byron, Alibaba'da bir bilim insanıdır.
Sorumluluk Reddi: Bu makale yazar tarafından sunulmuştur ve yalnızca kişisel görüşleri temsil eder, CSDN'nin konumunu değil.
