俄羅斯為電腦打造RISC-V處理器：8核、2 GHz、12納米

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2022-03-17 08:46:14 21

據(jù)俄羅斯媒體Vedomosti.ru今天報道稱，俄羅斯國有企業(yè)集團(tuán) Rostec 已與服務(wù)器公司 Yadro 和芯片設(shè)計公司 Syntacore 達(dá)成協(xié)議，三方將合作為計算機(jī)、筆記本電腦乃至服務(wù)器開發(fā) RISC-V 處理器。初步報告表明，到 2025 年，Syntacore 將開發(fā)足夠強(qiáng)大的 RISC-V 設(shè)計，為政府和教育系統(tǒng)提供動力。
據(jù)報道，該項目的成本約為 300 億盧布（4 億美元），該項目的組織者計劃銷售 60,000 個基于包含 RISC-V 內(nèi)核作為主要處理內(nèi)核的新處理器的系統(tǒng)。報道稱，他們目標(biāo)是使用 12 納米工藝構(gòu)建一個運行頻率為 2 GHz 的 8 核處理器，這可能意味著可能使用的是GlobalFoundries的工藝，但目前詳情尚不清楚。在項目資金中，有三分之二將由“主力客戶”（例如 Rostec 和子公司）提供，而最后三分之一將來自聯(lián)邦預(yù)算。這些處理器將進(jìn)入的系統(tǒng)最初將在俄羅斯教育和科學(xué)部以及衛(wèi)生部運行。

Syntacore 已經(jīng)使用 RISC-V 架構(gòu)開發(fā)了自己的內(nèi)核，而不是授權(quán)設(shè)計。關(guān)于當(dāng)前的 RISC-V 設(shè)計是否足夠強(qiáng)大以用于適合管理服務(wù)的日常工作機(jī)器一直存在疑問，但是最近有消息稱 Canonical 正在某些 SiFive RISC 上啟用 Ubuntu/Linux -V 設(shè)計，到 2025 年，如果俄羅斯處理器符合任何要求的規(guī)范，那么很可能會有足夠多的軟件選項可供選擇。話雖如此，俄羅斯或中國等地的非標(biāo)準(zhǔn)處理器使用較舊的 Linux 定制分支來滿足使用硬件的企業(yè)的需求并不少見。Sintakor 的文檔指出，他們最高性能的 64 位內(nèi)核已經(jīng)支持 Linux。

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這一消息是一個有趣的發(fā)展，因為俄羅斯已經(jīng)有多個本土 CPU 前景正在開發(fā)中，例如 Elbrus 2000 系列處理器運行自定義 VLIW 指令集，并為 Intel x86 和 x86-64 進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換；這些處理器已經(jīng)提供在 Linux 上運行的 8 核和多插槽系統(tǒng)。
Elbrus 的開發(fā)仍在進(jìn)行中，Rostec 參與其中，該項目似乎專注于桌面到服務(wù)器使用的高性能實現(xiàn)。相比之下，新的 RISC-V 開發(fā)似乎針對臺式機(jī)和筆記本電腦使用的低功耗實現(xiàn)。俄羅斯也有使用 MIPS32 ISA 的貝加爾湖處理器，由俄羅斯一家超級計算機(jī)公司制造。
看看這個故事如何發(fā)展會很有趣：4 億美元應(yīng)該足以構(gòu)建一個處理器并指導(dǎo)這個級別的系統(tǒng)設(shè)計，這就提出了項目執(zhí)行情況的問題。

Compsci eggheads 將 OpenCL 框架引入 RISC-V 以推動并行性能

四位計算機(jī)科學(xué)專家展示了將 OpenCL 編程框架引入各種 RISC-V 芯片的工作——提高了它們對科學(xué)及其他領(lǐng)域高度并行工作負(fù)載的適用性。
RISC-V 于 2010 年出生于加州大學(xué)伯克利分校，遵循 1980 年代早期名為伯克利 RISC 的研究項目，最終成為 SPARC 架構(gòu)，RISC-V 既免費又開源。因此，任何人都可以構(gòu)建實現(xiàn) RISC-V 架構(gòu)的芯片，并可以隨意修改和擴(kuò)展它，根據(jù)需要添加新功能或調(diào)整現(xiàn)有功能。
然而，在第五屆 RISC-V 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究研討會 (CARRV 2021) 上發(fā)表的一篇論文完全專注于現(xiàn)成的 RISC-V 芯片——介紹了對常用的開放計算語言 (OpenCL) 異構(gòu)編程框架的支持跨 CPU、GPU 和其他加速器分散科學(xué)工作負(fù)載。
研究人員在論文摘要中解釋說：“據(jù)我們所知，目前還沒有針對開源社區(qū)可以訪問的商品 RISC-V 處理器的 OpenCL 公開實現(xiàn)?！?
“除了向現(xiàn)有的豐富多樣的科學(xué)并行應(yīng)用程序開放 RISC-V 之外，OpenCL 還提供了對計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究中有用的獨特基準(zhǔn)類型的訪問?！?
團(tuán)隊研究產(chǎn)生的 OpenCL 實現(xiàn)不需要對處理器設(shè)計本身進(jìn)行任何更改，并且與一系列部件兼容——從高性能多核處理器到低調(diào)的嵌入式實現(xiàn)。包括后者被證明是一個挑戰(zhàn)：“[這些] 通常不支持原子指令或多線程，”該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)。
該團(tuán)隊的工作建立在 Performance OpenCL (POCL) 項目之上，這是一個開源 OpenCL 實現(xiàn)，以前針對一系列架構(gòu)，包括 x86、Arm、MIPS 和通用 GPU (GPGPU) 部件。POCL 首先經(jīng)過修改，以支持具有 Linux 功能的更高性能 RISC-V 芯片，例如為 SiFive 的HiFive Unmatched提供支持的芯片，然后再轉(zhuǎn)向嵌入式芯片。
該團(tuán)隊總結(jié)道：“通過 OpenCL 擴(kuò)展 RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)以包括并行應(yīng)用程序，這為科學(xué)計算的大領(lǐng)域打開了大門。” “此外，它為硬件設(shè)計人員提供了新的工作負(fù)載，用于探索新的微架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化。
“我們對 [POCL] 的擴(kuò)展特別針對當(dāng)今沒有 SIMD 矢量擴(kuò)展的大量商用 RISC-V 內(nèi)核，并且還擴(kuò)展到具有最小功能的低調(diào)嵌入式處理器?！?
這項工作與促進(jìn) RISC-V 在科學(xué)計算中的存在的其他努力一起進(jìn)行，包括在 RISC-V 高性能計算特別興趣小組 (SIG-HPC) 的支持下推進(jìn)的一些工作。

該團(tuán)隊在開放獲取條款下發(fā)表了其論文，而擴(kuò)展 POCL 的源代碼已根據(jù) MIT 許可放在GitHub 上。

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