RISC-V на FPGA

[axiieflex 0]

В тему FPGA с HBM

https://www.xilinx.com/products/boards-and-kits/vcu128.html#specifications

[GentleFly 0]

В 10.08.2019 в 17:37, mantech сказал:

Сорри за оффтоп и вопрос ламера, а что в этом риске такого хорошего?  Программировать только на гцц, софта мало и поддерживается несколькими фирмами и то не понятно как...  Для плисов вроде, как есть бесплатные готовые процессоры, с примерами софта и реализации, да и сейчас уже полно плисов с встроенным аппаратным АРМом, в чем фишка? Или просто ради интереса попробовать?

Основное здесь - ISA (архитектура набора команд, наверное так можно перевести), и она:

0.  open - вся документация (на ISA) открыта и бесплатна, так не у всех.

1. royalty free - свободна от отчислений, любых. У большинства остальных , в серийном производстве придется платить "хозяину ISA". И это только за возможность использовать "архитектуру набора команд", даже если вы разработали собственную архитектуру процессора.

2. В основной ветке gcc

3. В основной ветке linux

4. Вроде, в основной ветке qemu

n. ..... Думаю можно ещё много чего найти.

В общем при всей молодости данного ISA, да и реальные кристаллы можно пересчитать пальцами одной руки, инфраструктура вокруг него уже не слабая.

 

В 03.08.2019 в 11:37, axiieflex сказал:

Доброго времени суток.

Может кто подсказать сколько на счет софт ядра RISC-V под FPGA, вел ли кто-то эксперименты над этим? 
Поскольку на сайте SiFive материалы есть, но там все далеко не так просто как могло быть.

Спасибо.

https://github.com/cliffordwolf/picorv32/

Здесь говорят что гоняют свою (открытую) реализацию на ~700МГц в FPGA. Все руки не дотягиваются посмотреть.

На гитхаб можно ещё открытых реализаций найти.

[lexx 0]

Есть разные варианты реализации, как тяжёлые и производительные, так и сверхлегкие, но медленные.

[mantech 0]

В 10.08.2019 в 17:47, axiieflex сказал:

В тему FPGA с HBM

Это ж какой у нее огромный кристалл!  Наверно стоимость изготовления таких с учетом отбраковки годных - как у самолета, и даже на него не впихнули память - сидит на 2х штуках ниже... Мммда, однако...

16 часов назад, GentleFly сказал:

1. royalty free - свободна от отчислений, любых. У большинства остальных , в серийном производстве придется платить "хозяину ISA". И это только за возможность использовать "архитектуру набора команд", даже если вы разработали собственную архитектуру процессора.

В конечном итоге это больше всего касается производителей чипов, в виде ASIC, по идее, эти чипы должны быть дешевле, чем с ядрами АРМ, по факту - не понятно. Если цена будет такой-же, а скорее всего так и будет, т.к. серийность с АРМ на порядки выше, то большого смысла "переезжать" на незнакомую архитектуру нет. Разве, что из-за 64 бит, но АРМов таких уже тоже полно, вообщем - х.з.  На любителя...

16 часов назад, GentleFly сказал:

В общем при всей молодости данного ISA, да и реальные кристаллы можно пересчитать пальцами одной руки, инфраструктура вокруг него уже не слабая.

Например?  Видел только несколько фирм, которые что-то делают, то-ли для себя или что-то вроде "нейропроцессора" без доков и SDK и пр... только "программирование" на питоне... Да и все, пожалуй. До экосистемы АРМа, как пешком до луны...

Да, еще есть китайцы (GD) которые сделали на нем аналог СТМ32F1хх  Про цену тож. непонятно, есть деморолик, где на дисплейчике 128х64 показывается какое-то полуслайдшоу, при 100МГц проца, что вроде, как тормозить-то не должно, но...

Edited September 7, 2019 by mantech

[GentleFly 0]

8 часов назад, lexx сказал:

Есть разные варианты реализации, как тяжёлые и производительные, так и сверхлегкие, но медленные.

По моему опыту, для тех задач которые реализуются в ПЛИС маленькие ядра softcpu самое оно.

22 минуты назад, mantech сказал:

Разве, что из-за 64 бит, но АРМов таких уже тоже полно, вообщем - х.з.  На любителя...

Ну это как - поддержи свободную архитектуру :) и все такое :)

23 минуты назад, mantech сказал:

Например?  Видел только несколько фирм, которые что-то делают, то-ли для себя или что-то вроде "нейропроцессора" без доков и SDK и пр... только "программирование" на питоне... Да и все, пожалуй. До экосистемы АРМа, как пешком до луны...

Да ещё далеко, но это только начало пути, я искренне надеюсь что в светлом будущем все изменится.

Например : Обзор состояния экосистемы программного обеспечения RISC-V. В этой бумажке очень не мало ссылок, включая и коммерческих титанов :)

Да и просто наличие в основной ветке gcc, linux и qemu - это, по моему уже очень круто.

[Doka 0]

On 9/6/2019 at 8:13 PM, GentleFly said:

Основное здесь - ISA (архитектура набора команд, наверное так можно перевести), и она:

 

On 9/6/2019 at 8:13 PM, GentleFly said:

В общем при всей молодости данного ISA, да и реальные кристаллы можно пересчитать пальцами одной руки, инфраструктура вокруг него уже не слабая.

[sarcasm]

коль скоро позиционируете себя на роль riscv-евангелиста, расскажите про единый стандарт дебага/отладки для процессорного ядра или про контроллер прерываний, который в разных реализациях SoC работает идентично..

[/sarcasm]

 

Учитывая дичайшую фрагментацию платформы (дебаг от UltraSoC не берём - там адовая проприетарщина),   было бы правильно называть всё своими именами, т.е. не RISC-V "PicoRV32", a  RV32IMC-by-cliffordwolf

 

 

[yes 0]

On 8/10/2019 at 5:37 PM, mantech said:

Сорри за оффтоп и вопрос ламера, а что в этом риске такого хорошего? 

....

Или просто ради интереса попробовать?

это же академмический мир ухватился - идея - написать все на неком высокоуровневом языке (chisel) - тут же куча научной новизны, можно мильйоны статей написать и т.д.  а если есть пеар, то сделать в железе - плевое дело :)

то, как это будут имплементировать (ну то есть тулзы имеют дело с генеренным верилогом, как к нему тайминг-клозуре или еще какую-то обратную связь от разработки чипа применять, например) авторов статей особо не волнует. это, так сказать, тактические вопросы и они науке не интересны. и, по-моему, может это и правильно будет - то есть имея некое (ардуино стайл), абстрактное железо, получать достаточно приемлемую реализацию - но очень быстро и без привлечения олдскульных чип-дизайнеров

то что есть всякие опенриски, опенспарки (64х битные, если что) и вообще, много наработок - ну так это опять же проблемы инженерных дел, а не научных

 

 

[GentleFly 0]

Опыт использования SoftCPU у меня мизерный, а и имплементации risc-v вообще не использовал. Я говорю как сторонний наблюдатель. Когда я узнал о RISC-V я искренне порадовался данному начинанию. Я же не проповедую его сразу использовать :)

И хочу напомнить что RISC-V  это ISA а не архитектура процессора.

7 часов назад, Doka сказал:

расскажите про единый стандарт дебага/отладки для процессорного ядра

Может я вас не понял, вы об этом ? : RISC-V Debug Specification

7 часов назад, Doka сказал:

про контроллер прерываний, который в разных реализациях SoC работает идентично

У x86: AMD лицензирует у интел, хотя какоето время пытался делать свое(OpenPIC) вроде, APIC ( Advanced Programmable Interrupt Controller) by INTEL. Не думаю что это обходится AMD бесплатно.

3 часа назад, yes сказал:

то, как это будут имплементировать (ну то есть тулзы имеют дело с генеренным верилогом, как к нему тайминг-клозуре или еще какую-то обратную связь от разработки чипа применять, например) авторов статей особо не волнует. это, так сказать, тактические вопросы и они науке не интересны. и, по-моему, может это и правильно будет - то есть имея некое (ардуино стайл), абстрактное железо, получать достаточно приемлемую реализацию - но очень быстро и без привлечения олдскульных чип-дизайнеров 

Думаю так не всегда, SweRV RISC-V CoreTM 1.1 from Western Digital. Там вроде rtl на sv, а chisel и не видно.

Да и в составе RISC-V Foundation присутствуют серьезные производители.

[Doka 0]

On 9/9/2019 at 6:01 PM, GentleFly said:

Может я вас не понял, вы об этом ? : RISC-V Debug Specification

да, об этом... началась движуха в эту сторону...

осталось открытых и свободных реализаций дождаться

[lexx 0]

2 hours ago, Doka said:

открытых и свободных реализаций дождаться

Открытая, производительная и без багов. Выберите любые 2. Хорошее никогда бесплатным не будет, это не софт.

Из последнего только OpenRisc вылизан, но ему уже более 14-ти лет

[yes 0]

4 hours ago, lexx said:

Открытая, производительная и без багов. Выберите любые 2. Хорошее никогда бесплатным не будет, это не софт.

Из последнего только OpenRisc вылизан, но ему уже более 14-ти лет

а тот же опенспарк, который (как утверждается) открытый код ультраспарка? он тяжел для "эмбедерства", но вроде бы где-то его применяют. там многоядерность, плавучка 64 бита да и вообще SPARCv9 64бита и т.д. мне увы из-за монструозности и проблем с поднятием софта так и не удалось ни разу попробовать...

LEON (SPARCv8) тоже вполне оттестирован, там были баги в 64-х битной плавучке и во всяких арбитрах для SMP (такого и в коммерческих вариантах не купишь со 100% гарантией), но целочисленное ядро на многих АЗИКах проверено (да и я поделал несколько чипов на нем, потом много лет софт писали под них без проблем в IU)

у Латтиса (может ошибаюсь) лицензия допускает использование их MICO32 в сторонних продуктах

это уже не открыто, но бесплатно - если столкнетесь с изготовлением чипа, то синопсисы/каденсы свои целочисленные ядра (ARC/xtensa) дают "в нагрузку" к другим продуктам. по крайней мере, раньше так было

[Raven 0]

On 9/11/2019 at 1:53 PM, Doka said:

осталось открытых и свободных реализаций дождаться

А чего их дожидаться-то - уже все сделано и открыто.

Имплементацию Debug можно увидеть в любом открытом RISC-V ядре, например:

Syntacore SCR1

OpenOCD (both general RISC-V and Syntacore specific)

 

RTL сделан на SystemVerilog, кстати, никакого Chisel.

Edited June 4, 2020 by Raven
Addition

[Raven 0]

On 9/9/2019 at 10:29 AM, Doka said:

Учитывая дичайшую фрагментацию платформы (дебаг от UltraSoC не берём - там адовая проприетарщина),   было бы правильно называть всё своими именами, т.е. не RISC-V "PicoRV32", a  RV32IMC-by-cliffordwolf

Просто в RISC-V Debug spec заложено слишком много свободы для реализаций (чтобы: 1) покрывать широчайшее поле применений от tiny MCU до multi-core OOO running Linux, и возникающих при этом хотелок; 2)  и при этом оставаться vendor-neutral).

И задача написания кода для максимально обобщенного  кода RISC-V target in OpenOCD все еще ждет своего героя. А пока мы имеем в OpenOCD тагет riscv, написанный SiFive в первую очередь для себя, и лишь во-вторую - немного развернутый для общего пользования.

Пока ваша дебаг-подсистема близка к SiFive'овской, можно использовать готовую поддержку в OpenOCD. А в SiFive использована относительно экономная и более-менее разумная реализация. Не устраивает / есть в железе свои интересные features / хочется большего ? На базе "riscv" target сравнительно несложно написать поддержку дебага своего ядра, что многие и делают (как Syntacore по ссылке в сообщении выше).