分析一下阿里平头哥RISC-V的开源~
10 月 19 日,2021 云栖大会上,平头哥开源了玄铁RISC-V系列处理器,并开放了工具及系统软件。这次的开源对国内的RISC-V生态圈具有非常重要的意义。关注了一下这次开源发布的东西,下面来做一下细节分析。
开源的四款SOC
首先开源了四款玄铁RISC-V系列的处理器,E902,E906,C906,C910。这四款SOC都是基于riscv架构的芯片设计,其中E系列为MCU级别的,E902是玄铁ISA指令集(RV32E[M]C)。设计上功能比较少。
E902的设计比较的简单,用来做IOT等行业的定制芯片比较适合。属于这次开源的最低端的系列。
相比E902,E906则更趋向于高端一点的MCU。
比较有特点的是该芯片具有DSP和单双浮点指令的扩展。其指令架构为(RV32IMA[F][D]C[P])。很显然有了DSP指令和浮点指令的支持,其计算能力可以得以提升。做音视频处理,电机驱动,蓝牙,无线传输都还可以。
说完了MCU级别的处理器,接下来就是可以运行Linux级别的SOC,开源的C906和开源的C910。
对于C906来说,其流片的芯片已经可以实际体验到了,之前全志出的D1就是采用了平头哥的C906的SOC。
其指令集是(RV64IMA[F][D]C[V])。比较值得一提的是此时就可以有矢量运算单元了,做多媒体处理也能很好适应。
相比于C906,C910则提升更高的流水线性能,并支持多核的架构。
其性能大大提高。
这四款处理器的性能和指标,以及设计质量,由于我也非专业的,不好评价。
开源系统软件
当我去研究阿里平头哥开源软件的时候,也是可以看到一些有趣的地方。
做为芯片设计的公司,其系统软件肯定是必备的,此时就需要谈一谈工具链了。平头哥做了gcc toolchain和llvm的支持。
在xuantie-gnu-toolchain
中,相比于官方riscv gcc10.2加入了xthead
,dsp
,vector
扩展指令的支持,这也是上述四款处理器所支持的指令特性。这些必然是要随着处理器一并发布的。只是让人困惑的是其支持的vector
是基于0.7.1
版本,并非跟随主线,而且由于在里面添加了太多自定义指令的实现,导致的问题就是应该和主线合并不了。这果然是大公司做法,自己可以另外搞出一套规范出来。但是这样存在的问题是,永远都只能独立的开发和维护了。
当然,平头哥也开放了一些Linux,opensbi,qemu,aosp等系统软件的支持,这些支持完全的覆盖了上述开源的四款处理器的底层软件。
开源的意义和发展预测
此四款SoC处理器的开源,从RISC-V架构的MCU到MPU,从低端到高端,基本上全部都有了。而且配套了系统工具软件,这波操作确实相当的厉害,然而平头哥这次的开源到底会影响什么呢?
现在比较缺的是芯片,而国产芯片也在这个时候逐渐的被关注,越来越多的芯片设计公司开始设计出自己的芯片。当然,目前RISC-V架构的芯片也逐渐的被关注起来,RISC-V架构的MCU也越来越多了。首先这次的开源计划,并不会对现有的RISC-V造成太大的影响,芯片设计属于高端行业,需要很高的技术门槛,就算能够拿到开源的设计,也不一定做的出很好的东西出来。另外需要的人力物力也是十分巨大的。想做这个,必然需要很深刻的技术理解。
平头哥开源的这四款处理器,和之前香山开源,还有更早之前的蜂鸟E203开源,大多数人只是去看一下热闹,真正能够看懂的人并不多,而有了开源之后,更多的人能够了解,能够学习,也能带来一些流量,对于芯片设计爱好者来说,有了一个学习的目标。开源出来容易,维护起来难,这样就需要看后续平头哥又怎样去维护这一系列的开源的东西了。
对于RISC-V架构和产业该如何发展,我觉得大概率还是会走开源的路线,这是必然的,如果还是玩ARM那一套方式,是完全行不通的,都说RISC-V是碎片化的,如果都形成统一的共识,按照统一的步伐去推进,也是可以发展的很好的。刚开始的时候,不一定所有人都做一样的事情,疯狂内卷,其实只需要各自把自己的事情做好,形成共识,一样也能玩得风生水起。
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