Die disruptive RISC-V Instruction Set Architektur
Zürcher Fachhochschule Inhalt
• Einführung • Was ist RISC-V • Verfügbarkeit • Opensource • Fortschritt des Ökosystem • Schlusswort
Zürcher Fachhochschule Die Instruction Set Architektur
• Die Form aller Befehle, die ein Prozessor ausführen kann • ISA beschreibt und implementiert nicht Software
ISA
Hardware
Zürcher Fachhochschule Was ist RISC-V
• An der UC Berkeley entwickelt • Offene ISA betreut von der RISC-V Foundation • Verwendet RISC (Reduced Instruction Set Computer) Prinzip • Von der Community gepflegt • Modular aufgebaut
Zürcher Fachhochschule Unterstützung aus der Industrie
Zürcher Fachhochschule Stand des Instruction Sets
Standard Embedded Standard Erweiterungen: Weitere Instruction Set Instruction Set Mult, Float, Atomic, Erweiterungen Komprimiertes IS …
32 Bit RV32I RV32E (Entwurf) M, A, F, D, Q, C, Zicsr, Entwurf Zifencei, Ztso 64 Bit RV64I - M, A, F, D, Q, C, Zicsr, Entwurf Zifencei, Ztso
128 Bit RV128I (Entwurf) - Entwurf Entwurf
Zürcher Fachhochschule Vorteile von RISC-V
• Opensource Hardware möglich • Innovation wird vorangetrieben • Mehr Wettbewerb • Keine Beschränkungen • Flexibel anpassbar auf aktuelles Problem • Evolutionen möglich durch Erweiterungen
Zürcher Fachhochschule Verfügbare IPs (SiFive)
Embedded
Zürcher Fachhochschule System Konfigurator (SiFive)
Zürcher Fachhochschule Verfügbare IPs (Andes)
Floating Point (High Performance) (High Performance) DSP Erweiterung Erweiterung, 64 Bit Linux, 64 Bit Linux, 32 Bit
Floating Point (High Performance) (High Performance) Low Power, 32 Bit Erweiterung, 32 Bit Linux, Multicore Linux, Multicore
Zürcher Fachhochschule Hardware Kerne
GreenWaves GAP8 (Frankreich) Canaan (Kendryte k210)
Zürcher Fachhochschule Opensource IPs
Zürcher Fachhochschule IPs der ETH Zürich
Zürcher Fachhochschule IPs der UC Berkeley
• Rocket (64 Bit 5-stage in Order Pipeline) • Boom (64 Bit out of Order Pipeline)
à Rocket Chip Generator
Zürcher Fachhochschule Geschäftsmodell von RISC-V
• Nur die ISA ist opensource • Implementierungen können closedsource sein • Beliebige Vermarktung
Zürcher Fachhochschule Opensource
Was ist mit den Kosten? • Entwicklungskosten bleiben bestehen • Lizenzen werden verlangt
Sollte man den Aufwand nicht Teilen? • Mit wem wird geteilt? • Kann man der Arbeit trauen
Zürcher Fachhochschule Opensource
Am 6.7.2019 wurde die OpenHW Group gegründet • Garantiert die Qualität • Pflegt Software Tools • Pendant zu Linux • Geleitet von Rick O’Connor
Zürcher Fachhochschule Das Produkt der OpenHW Group
• Familie von CORE-V Prozessoren • Erste Kandidaten kommen von der ETH Zürich – RI5CY, Ariane vom PULP Projekt
Zürcher Fachhochschule Verfügbare C/C++ Compiler und Libraries
C/C++ Compiler C Libraries
GCC Glibc
GNU MCU Eclipse Newlib
Clang/LLVM
CompCert
Zürcher Fachhochschule Andere unterstützte Sprachen
Sprache Go Ocaml Maxine VM (Java Virtual Machine) Jikes RVM (Java Virtual Machine) OpenJDK/HotSpot (Java Virtual Machine) Free Pascal Nim Ada (GNAT) Rust muForth ibForth Mecrisp-Quentis Forth kernel
Zürcher Fachhochschule Betriebssysteme
Linux Distribution Linux von Source RTOS Fedora Linux Kernel RTEMS Debian Yocto FreeRTOS OpenMandriva Poky Zephyr openSUSE Buildroot NuttX Gentoo Apache Mynewt Parabola OpenWrt januslinux seL4
Zürcher Fachhochschule Schlusswort
• Konkurrenz • Mehr Innovation • Anwendungsorientierte Prozessoren • Opensource Lösungen • Momentan tiefe Rechenleistung • ARM Kampagne ohne Erfolg • Das Linux unter den Prozessoren • Bedeutende Zukunft möglich
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