Végre felvázolta RISC-V-s terveit az Esperanto Technologies

Háromféle maggal is készül a cég, amelyek a TSMC 7 nm-es node-jára lesznek optimalizálva.

A RISC-V architektúra már nagyon régóta egy hatalmas ígéret, amelyet számos cég figyel ugrásra kész közelségből, de a komolyabb vállalatok közül egyedül a Western Digital tett konkrét lépéseket felé. A rendszer alapjait a Berkeley Egyetem dolgozta ki azután, hogy nem tudtak ideális utasításarchitektúrát választani a projektjeikhez. Az Informatikai Tudományos Csoport 2010-ben eredetileg az x86-ot nézték ki, de gyorsan letettek róla, mivel szinte a használhatatlanságig bonyolódott az utasításarchitektúra az elmúlt évtizedek során, és még a licenc is költséges lett volna. Ezután az ARM került reflektorfénybe, amely reális alapnak tűnt, de így is túl komplexnek ítélték, így végül ezt sem licencelte az egyetem. Az informatikai tudományos csoport ezután kezdett dolgozni egy alapjaiban új utasításarchitektúrán.

Az első specifikáció 2014-ben készült el, és ekkor kapta a projekt a RISC-V nevet. Nem sokkal később bejegyezték a RISC-V alapítványt, amelynek célja a kifejlesztett specifikáció továbbfejlesztése. Bár a Berkeley Egyetem eredetileg a projektet elsődlegesen kutatásra szánta, de annyira jól sikerült a fejlesztés, hogy vétek lett volna ezt maguknak megtartani, így az alapítványon keresztül számos nagy cég közel került hozzá.

Hirdetés

A mai napig hiányoznak azonban a RISC-V-re épített, nagy teljesítményű implementációk. Egy dolog valamit megtervezni és általánosan jónak tartani, a piaci sikerhez viszont olyan hardverek kellenek, amelyek az élmezőnyt is meg tudják közelíteni. Ebből a szempontból az egyik nagy reménysugár már régóta az Esperanto Technologies: a vállalatot 2014-ben alapították, és olyan nagyobb cégek is beléptek a befektetői közé, mint a hír elején már említett Western Digital. Ráadásul a vezetői székben az a Dave Ditzel ül, akinek régebben köze volt a Transmeta megalakulásához, illetve számos SPARC dizájnért felelős.

A nemrég lezajlott hetedik RISC-V Workshop alkalmával az Esperanto Technologies vezetője részletezte a cég terveit, amelyek jelentősen eltérnek az eredeti elgondolásoktól. A vállalat ugyanis a kezdetekkor nem a RISC-V-re akart építeni, de a megalakulás után Dave Ditzel átnézte a specifikációt, és elég jónak tartotta a Berkeley Egyetem által lefektetett alapokat. Ezután jó ideig a tervezésé volt főszerep, és most végre bemutatkoztak a konkrét terméktervek, amelyek nem kicsit lettek impozánsak. Ez részben köszönhető annak is, hogy a TSMC 7 nm-es node-jára lesznek optimalizálva, vagyis végre a teljesítmény van a célkeresztben. Ehhez a vállalat olyan eszközöket is bevet, amelyek nagy teljesítményű implementációt tesznek lehetővé a sematikus dizájnból, ami nagy szó, mivel a RISC-V-t támogató réteg számára pont ez hiányzott.

Az Esperanto Technologies háromféle magot tervez a RISC-V architektúrára. Ezek közül az ET-Maxion gyúr az egy szálú teljesítményre, ami a reményeik szerint a legjobb ARM magokkal lesz egy szinten. Ez a mag 64 bites címzést tesz lehetővé, továbbá a szabványos kiterjesztések szempontjából a G, illetve a C kiterjesztéseket támogatja. Utóbbi a kódolási feladatokat gyorsító utasításokat tartalmazza, míg előbbi egy általános csoport, amibe beletartoznak az integer (ezen belül is a szorzás és az osztás), az atomi, valamint lebegőpontos (szimpla és dupla pontosság mellett) instrukciók. Mindemellett adott az OOO logika, amivel a beérkező feladatok sorrendtől függetlenül is végrehajthatók.

Az ET-Minion az energiahatékony végrehajtásra tervezett mag, ami az ET-Maxionhoz hasonlóan 64 bites, de az OOO logikát felváltja az in-order modell, vagyis a beérkező feladatok csak sorrendben dolgozhatók fel. Emellett maga a dizájn is sokkal inkább az adatpárhuzamosság felé megy el, ugyanis az alaparchitektúrát kiegészíti egy saját tervezésű vektoros utasításkészlet, amivel az ismeretlen szélességű lebegőpontos egységek működtethetők. Ennél a fejlesztésnél az operációnkénti energiafelhasználás minimalizálása a cél, tehát kifejezetten akkor tud jól működni, ha rengeteg ET-Minion van egymás mellé csoportosítva.

Végül lesz egy speciális mag is, ami az ET-Graphics nevet viseli. Ez sokban hasonlít majd az ET-Minionhoz, mert alapvetően a grafikai feldolgozás is tipikusan egy adatpárhuzamosságot igénylő probléma, viszont maguk az ET-Graphics magok szélesebb skálán csoportosíthatók majd. Ehhez az Esperanto Technologies biztosít majd egy shader fordítót is, ami RISC-V-re fordítja a magasabb szintű shader nyelvek vagy reprezentációs szintek kódjait.

A fenti magokat a vállalat licencelni fogja, de maguk is terveznek majd saját lapkát, amiben a tervek szerint 16 darab ET-Maxion és 4096 darab ET-Minion lesz. A készülő fejlesztés elvileg a legmagasabb TFLOPS/watt értéket biztosítaná a vásárlók számára, miközben egy szabványos Linux operációs rendszert is képes lenne bebootolni rajta. Ez azonban még nagyon a jövő zenéje, előbb minden bizonnyal a magok specifikációja fog kiderülni.

A Western Digital számára is értékesek ezek a projektek, hiszen a RISC-V-re való átállás során az Esperanto Technologies segítéségét veszik igénybe. Ebbe akár a fenti magok licencelése is beletartozhat, hiszen első körben nem feltétlenül célszerű saját dizájnokat tervezni, főleg nem akkor, amikor a szoftveres oldalon is kifejezetten sok munkával jár a váltás.

Azóta történt

Előzmények

Hirdetés