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2024年8月21日——上海合見工業(yè)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(zhàn)略技術(shù)合作，應(yīng)用合見工軟商用級全場景驗證硬件系統(tǒng)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(fā)和驗證效率，推動創(chuàng)新并加快下一代產(chǎn)品技術(shù)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(fā)，迅速成為RISC-V生態(tài)社區(qū)的創(chuàng)新引領(lǐng)者。香山項目旨在推動中國高性能開源處理器的發(fā)展，借助RISC-V指令集架構(gòu)（ISA），香山已開發(fā)了三代處理器，并在RISC-V社區(qū)內(nèi)獲得了廣泛認(rèn)可和尊重。其創(chuàng)新設(shè)計和高性能表現(xiàn)使其成為高性能RISC-V實現(xiàn)的參考設(shè)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(fā)和軟件生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化中，成功應(yīng)用了合見工軟的全場景驗證硬件系統(tǒng)UVHS，顯著提升了開發(fā)效率。

· 自動分割技術(shù)和時鐘轉(zhuǎn)換技術(shù)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(shè)計能夠分割到多片FPGA上。UVHS的自動分割技術(shù)將整個過程完全自動化，同時其強大的時鐘轉(zhuǎn)換引擎可自動處理設(shè)計內(nèi)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(fēng)格的RISC-V RTL代碼快速遷移到FPGA平臺，“香山”的雙核RTL代碼導(dǎo)入時僅用不到一周時間即實現(xiàn)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(tǒng)全局時序驅(qū)動的智能自動分割技術(shù)可以將運行性能推至更高，從而得以以更高的效率來優(yōu)化軟件開發(fā)的項目周期。

· 豐富的調(diào)試手段：UVHS系統(tǒng)支持UHD無限深度波形調(diào)試、觸發(fā)、異步寄存器讀回等功能，類似仿真方式的波形調(diào)試功能，顯著提高了調(diào)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(diào)試的便利性。

同時，UVHS大系統(tǒng)級聯(lián)最多可以級聯(lián)上百億邏輯門的規(guī)模。目前已經(jīng)在多家商用客戶處成功部署，實現(xiàn)了最大160片VU19P FPGA的級聯(lián)，滿足HPC超大系統(tǒng)規(guī)模驗證的需求，對香山未來的RISC-V大型系統(tǒng)擴展可提供可靠的技術(shù)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(tài)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(tài)系統(tǒng)發(fā)展方面做出了重要的創(chuàng)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(fā)并提升設(shè)計穩(wěn)定性。UVHS是一款創(chuàng)新的高性能、大容量全場景驗證硬件加速平臺，專為應(yīng)對當(dāng)今復(fù)雜多樣的SoC軟硬件驗證任務(wù)而設(shè)計。基于我們在多家客戶大芯片項目中的成功部署經(jīng)驗，我們期待繼續(xù)助力香山處理器在大系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)上更加高效地實現(xiàn)項目收斂，同時與香山共同為RISC-V生態(tài)系統(tǒng)貢獻生產(chǎn)力工具。”

未來方向和創(chuàng)新

合見工軟與開芯院“香山”項目的合作標(biāo)志著RISC-V生態(tài)系統(tǒng)中的一個重要里程碑。通過結(jié)合“香山”創(chuàng)新處理器設(shè)計與合見工軟的先進驗證技術(shù)，可以加速高性能開源RISC-V處理器的開發(fā)。同時，合見工軟與開芯院的合作也將進一步推動RISC-V生態(tài)系統(tǒng)中的創(chuàng)新：

- 多核大型處理器驗證

隨著RISC-V處理器的多核規(guī)模和復(fù)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(fù)雜，包括內(nèi)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(zhí)行多個核心的操作，并對比預(yù)期結(jié)果，以確保多核系統(tǒng)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(shù)合作。

- CPU調(diào)試工具

隨著“香山”推動RISC-V性能的極限，設(shè)計驗證的復(fù)雜性呈指數(shù)級增長。確保高級功能（如亂序執(zhí)行、推測執(zhí)行和復(fù)雜緩存層次結(jié)構(gòu)）的正確性需要復(fù)雜的驗證方法和工具。通用便捷的處理器調(diào)試工具，可以對從單核到多核系統(tǒng)的所有階段進行全面的分析、優(yōu)化和驗證，也可以推動整個生態(tài)的技術(shù)與效率革新。依靠其它CPU生態(tài)領(lǐng)域開發(fā)的經(jīng)驗，合見工軟會在RISC-V領(lǐng)域與開芯院探索開發(fā)新的工具。

- 性能測試及優(yōu)化

為了實現(xiàn)行業(yè)競爭力的性能水平，必須不斷優(yōu)化處理器的微架構(gòu)、總線架構(gòu)和存儲性能。整個過程需要在各種工作負(fù)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(tǒng)在不同條件下都能穩(wěn)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(yīng)用場景的測試和驗證，同時應(yīng)對極端和非預(yù)期的操作條件，以確保處理器的魯棒性和可靠性。

- 生態(tài)系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)。通過建立強大的支持生態(tài)系統(tǒng)，包括本地化文檔、開發(fā)者門戶和應(yīng)用示例，能夠促進RISC-V在各個領(lǐng)域的應(yīng)用和創(chuàng)新。通過這些優(yōu)化和改正，更加準(zhǔn)確地反映了當(dāng)前多核處理器設(shè)計和驗證的復(fù)雜性以及所需的工具和方法。

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