另外,IBM发布/Q CPU设计蓝图,“最快”的开源RISC-V核心浮出水面。

如果你在捣鼓自己的计算机芯片,但又想知道能否亲眼看到它切实制造出来,互联网巨头谷歌表示它可以为你免费制造芯片。

不过有几个方面要注意。

一个方面是,芯片设计是公开的且开源的:需要通过向相关的Git代码存储库发送URL,提交你的杰作。另一个方面是工艺节点将是130nm,2001年左右这是最先进的工艺。要注意的还有一个方面是,虽然谷歌承诺致力于任何开源制造项目——无论是学术项目或业余项目谷歌搜索代码,还是由商业机构领导,如果有40多个小组积极制造免费设备谷歌搜索代码,它会开始挑选接受哪些小组参与项目。此外,从生产线上下来的有约100个部件。晶片面积为10mm2。

不过它是免费的——考虑到从使用一种硬件语言和模拟器编写和验证芯片到实际制造芯片对于大多数人来说工程浩大、困难重重,谷歌的这番势态值得点赞。为即便使用这种较大尺寸的工艺节点的芯片制作原型通常都要花费数千美元。

更多的详细信息在这里(),您可以观看下面这个视频,直接从牵头发起该项目的谷歌资深软件工程师Tim 了解信息。

至于谁来实际制造这些芯片,谷歌及其合作伙伴选择了 ,这家公司是从赛普拉斯半导体公司( )拆分出来的。一条生产线定于今年11月开工,另一条生产线定于2021年初开工,此后会有更多条生产线。

目标是开发一套完全开源的半导体制造工作流程。为了帮助实现这个目标,谷歌和发布了一套开源工艺设计工具包(PDK),这一套工具包汇集了设计规则、逻辑/模拟模型及单元、规范以及其他数据,这些数据将RTL文件转换成小小正方形塑料封装硅片上的半导体、金属及其他化学材料的实际工作模式。

通常,来自芯片代工厂的PDK需要大量资金;这一个PDK却是免费的——很显然是有史以来第一个开源PDK,不过这是一项进行中的实验。

如果你担心谷歌以此作为窃取你知识产权的手段,别忘了这一点:它仅适用于连芯片布局都开源的公共项目。所以如果你符合条件,实际上已经将你的杰作交给了全世界。

加州大学伯克利分校的是“最快”的开源RISC-V

美国加州大学伯克利分校的一个团队称,他们已研制出按IPC(每个时钟周期的指令)来看世界上最快的开源RISC-V CPU。

这第三代设计名为;BOOM代表伯克利乱序执行机器。这是一种超标量乱序执行的64位RISC-V()核心,有32KB的L1指令缓存和32KB的L1数据缓存以及512KB的L2缓存。

据称其性能达到了3.93 DMIPS/MHz或6.2 /MHz,与2006年左右的英特尔Core Duo芯片不相上下。对于一个进行中的、完全免费的开源学术项目来说,这种性能不赖。如果你想看看底层重要的分支预测、缓存管理、指令解码及调度以及乱序执行是什么样子,一切唾手可得。当然,前提是你签订的任何合同允许你查看开源项目中的这种内容。

是可综合的和可参数化的,使用硬件设计语言编写,可引导Linux。可以在此处()找到免版税代码:

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以及描述其设计的论文():

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这里还有一个长达18分钟的视频,概述了其操作和功能:

您可以在合适的FPGA中启用它,或者通过伯克利分校的工具将其变成合适的片上系统(SoC)设计,数学加速器、IO以及其他东西一应俱全。

IBM开放超级计算机处理器核心

IBM发布了其A2I POWER处理器核心的VHDL源代码,这种核心曾用于2010年代初的/Q超级计算机中,还发布了在FPGA中启用它的材料。

与一样,如果您能忍受大量的VHDL,可以趁此机会窥视底层结构,看看生产级处理器是什么样子。A2I是作为用于超级计算机的通用45nm CPU开发的,在此之前,它是一款线速运行的网络边缘处理器核心。它支持大端模式和小尾模式。

A2I是一种四路SMT、双路发射CPU设计,可通过动态分支预测按顺序执行64位POWER v2.06 Book III-E代码。它有16KB的L1数据缓存和16KB的L1指令缓存。每个处理器芯片通常封装多个核心。比如说,主频为1.6GHz的/Q封装有18个核心。

蓝色巨人开放的是中央A2I核心而不是完整处理器,因此似乎缺少使其成为超级计算机级的浮点运算引擎之类的部件。

采用 许可证的A2I设计蓝图可供获取,让你可以根据需要来使用和调整核心设计。如果你找基金会谈一谈许可证,可以在物理芯片中免费使用它。


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