RISC-V宇宙只是变大了一点SiFive的1.5 GHz U54-MC Coreplex(图1).四个U54核心实现了RV64GC,其中包括对硬件的多重和分割、原子指令、16位压缩指令以及单精度和双精度浮点支持。这些核心包括用户(U)、管理员(S)和机器(M)特权模式。支持Linux等操作系统。
U54内核支持虚拟机。SiFive联合创始人兼首席工程师安德鲁•沃特曼(Andrew Waterman)表示:“硬件将支持为hypervisor模式设计的运行hypervisor,但由于我们实际上没有在硬件中实现hypervisor模式,一些功能是在低级软件中模拟的。”“因此,尽管它将与hypervisor模式软件兼容,但性能将低于hypervisor模式的完整硬件实现。”当然,大多数应用程序不需要VM支持。
E51,或“小黄人核心”,实现了RV64IMAC架构。这就放弃了对浮点数和虚拟机的支持。它只需要用户(U)和机器(M)的特权模式,因为它是为外围设备管理而设计的。它可以在四核复合体断电的情况下使用,以减少功率需求,同时跟踪设备,如9轴传感器。
这些核心共享一个2mb的16路L2缓存。它与Freedom U500基础平台中的DDR3/4控制器绑定,该平台包括外设,以及一个可选的高速串行ChipLink接口,该接口允许U500与外部高速设备(如FPGA)配对(图2).
自由U500基础平台适合30mm2模具采用台积电的28纳米工艺。这大约是两亿五千万个晶体管。处理器和L2缓存都支持ECC。
RISC-V指令集架构(ISA)实际上是为了提供紧凑的代码大小和高性能而设计的。SiFive的微架构实现就是为了改进这一点而设计的。U54核心提供1.7 DMIPS/MHz和2.75 coremark /MHz。它的时钟最高可达2.6 GHz,尽管它通常运行在1.5 GHz。
该平台得到了GCC工具链的支持,LLVM支持已经提交到标准LLVM工具链中。使用glibc支持Linux的目标是在2018年2月。该系统由运行在Windows、Linux和MacOS上的基于eclipse的Freedom Studio支持。该芯片将与JTAG模拟器,如Segger的J-Link探针一起工作。SiFive将在2018年推出开发板。U54-MC Coreplex系统的软IP版本现在可用。
RISC-V仍然是一个相对较新的技术,但它现在跨越了一个非常广泛的应用空间。尽管Freedom U500可能无法挑战最新智能手机上的高端平台,但它可以轻松适应中端平台以及需要多核性能的嵌入式应用程序。