合見工軟與開源芯片研究院深化戰略技術合作，賦能“香山”高性能開源RISC-V處理器大型系統構建
2024-08-21 10:33:57 EETOP2024年8月21日——上海合見工業軟件集團有限公司（簡稱“合見工軟”）與北京開源芯片研究院（簡稱“開芯院”）就“香山”高性能開源RISC-V處理器項目深化戰略技術合作，應用合見工軟商用級全場景驗證硬件系統UniVista Unified Verification Hardware System（簡稱“UVHS”）, 提升“香山”高性能開源RISC-V處理器的開發和驗證效率，推動創新并加快下一代產品技術的上市時間。
“香山”高性能開源RISC-V處理器由北京開源芯片研究院開發，迅速成為RISC-V生態社區的創新引領者。香山項目旨在推動中國高性能開源處理器的發展，借助RISC-V指令集架構（ISA），香山已開發了三代處理器，并在RISC-V社區內獲得了廣泛認可和尊重。其創新設計和高性能表現使其成為高性能RISC-V實現的參考設計，在多個國際頂級峰會上獲得多項榮譽。
合見工軟與開芯院緊密合作，在第二代“南湖”及第三代”昆明湖”處理器開發和軟件生態系統優化中，成功應用了合見工軟的全場景驗證硬件系統UVHS，顯著提升了開發效率。
· 自動分割技術和時鐘轉換技術簡化平臺移植成本： “香山”處理器的靈活擴展性需要將大的多核設計能夠分割到多片FPGA上。UVHS的自動分割技術將整個過程完全自動化，同時其強大的時鐘轉換引擎可自動處理設計內多路異步時鐘，大幅簡化了工程師的手動工作，更容易將ASIC風格的RISC-V RTL代碼快速遷移到FPGA平臺，“香山”的雙核RTL代碼導入時僅用不到一周時間即實現了UVHS上的Linux OS啟動。
· 高運行性能顯著縮短軟件運行時間：基于Xilinx新型FPGA平臺，UVHS系統全局時序驅動的智能自動分割技術可以將運行性能推至更高，從而得以以更高的效率來優化軟件開發的項目周期。
· 豐富的調試手段：UVHS系統支持UHD無限深度波形調試、觸發、異步寄存器讀回等功能，類似仿真方式的波形調試功能，顯著提高了調試效率和問題定位能力。DDR及SRAM后門訪問也較大程度增加用戶調試的便利性。
同時，UVHS大系統級聯最多可以級聯上百億邏輯門的規模。目前已經在多家商用客戶處成功部署，實現了最大160片VU19P FPGA的級聯，滿足HPC超大系統規模驗證的需求，對香山未來的RISC-V大型系統擴展可提供可靠的技術支撐。
另一方面，UVHS配備了豐富的高速接口和存儲模型方案，支持PCIe Gen5、MIPI CSI2/DSI2、Ethernet 1G-800G等多種速率適配器方案，以及DDR5、DDR4、LPDDR5、LPDDR4、HBM3等存儲模型，能幫助RISC-V生態的用戶快速搭建完整的驗證場景。
合見工軟公司副總裁吳曉忠表示：“香山處理器在推動RISC-V生態系統發展方面做出了重要的創新貢獻。我們非常自豪能通過UVHS硬件加速平臺支持開芯院，幫助他們加速項目開發并提升設計穩定性。UVHS是一款創新的高性能、大容量全場景驗證硬件加速平臺，專為應對當今復雜多樣的SoC軟硬件驗證任務而設計。基于我們在多家客戶大芯片項目中的成功部署經驗，我們期待繼續助力香山處理器在大系統設計開發上更加高效地實現項目收斂，同時與香山共同為RISC-V生態系統貢獻生產力工具。”
未來方向和創新
合見工軟與開芯院“香山”項目的合作標志著RISC-V生態系統中的一個重要里程碑。通過結合“香山”創新處理器設計與合見工軟的先進驗證技術，可以加速高性能開源RISC-V處理器的開發。同時，合見工軟與開芯院的合作也將進一步推動RISC-V生態系統中的創新：
- 多核大型處理器驗證
隨著RISC-V處理器的多核規模和復雜性的增加，多個核心之間的交互和一致性問題變得更加復雜，包括內存一致性和緩存一致性等問題。驗證工具和方法需要能夠同步執行多個核心的操作，并對比預期結果，以確保多核系統在各種情況下的正確性和性能。合見工軟將進一步與開芯院在此方面保持深入技術合作。
- CPU調試工具
隨著“香山”推動RISC-V性能的極限，設計驗證的復雜性呈指數級增長。確保高級功能（如亂序執行、推測執行和復雜緩存層次結構）的正確性需要復雜的驗證方法和工具。通用便捷的處理器調試工具，可以對從單核到多核系統的所有階段進行全面的分析、優化和驗證，也可以推動整個生態的技術與效率革新。依靠其它CPU生態領域開發的經驗，合見工軟會在RISC-V領域與開芯院探索開發新的工具。
- 性能測試及優化
為了實現行業競爭力的性能水平，必須不斷優化處理器的微架構、總線架構和存儲性能。整個過程需要在各種工作負載和使用場景下進行廣泛的測試和驗證，以確保處理器系統在不同條件下都能穩定高效運行。合見工軟所提供的硬件平臺驗證解決方案，可以覆蓋常見應用場景的測試和驗證，同時應對極端和非預期的操作條件，以確保處理器的魯棒性和可靠性。
- 生態系統擴展
合見工軟與“香山”合作的成功將吸引更多合作伙伴加入RISC-V生態系統。通過建立強大的支持生態系統，包括本地化文檔、開發者門戶和應用示例，能夠促進RISC-V在各個領域的應用和創新。通過這些優化和改正，更加準確地反映了當前多核處理器設計和驗證的復雜性以及所需的工具和方法。
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