Battlensk.ru

SiFive сообщила о производстве платформ Freedom Unleashed и Freedom Everywhere, которые будут применены для подготовки платных систем на кристалле (system-on-chip, SoC) c на основе ядер RISC-V. SiFive, сформированная инженерами, принимавшими участие в подготовке комплекта процессорных инструкций RISC-V в Калифорнийском институте в Беркли, на данный момент считается одной организацией, которая занимается платной подготовкой микросхем на базе RISC-V. В SiFive говорят, что к её технологиям показали внимание компании, заинтригованные в подготовке SoC для механического изучения, систем сохранения данных, сети-интернет вещей (Internet-of-Things), и для разных вделываемых и имеющих механизмов.

SiFive выносит RISC-V за границы лабораторий

RISC-V считается микропроцессорной архитектурой с открытым начальным кодом, которая была спроектирована экспертами из отдела компьютерных наук в Калифорнийском институте в Беркли в 2010 – 2014 гг., а потом дорабатывалась разными инженерами из всех стран мира. Комплект инструкций был основан для разных областей использования, и в том числе для мобильных и вделываемых механизмов, и он доступен совершенно бесплатно под лицензией BSD- вида. Лицензиаты RISC-V могут проектировать как открытые и свободные ядра (подходящие иным фирмам), так и фирменные вычисляемые ядра (детали о которых не открываются), что в особенности принципиально для платных программ.

RISC-V

Ряд больших организаций (и в том числе великаны вроде Google, Hewlett Packard Enterprise и Oracle) сообщили о проектах помощи RISC-V. Но, на данный момент нет ни одной платной микросхемы на базе RISC-V. На самом деле, эта система никогда в жизни не оставляла стенки экспериментальных лабораторий. По всей видимости, такая ситуация считается одной из причин, отчего техники, однажды принимавшие участие в подготовке этого комплекта инструкций, приняли решение сделать организацию, которая будет планировать микросхемы под предзаказ на основе RISC-V и умной собственности (intellectual property, IP) четвертых организаций.

Новая бизнес-модель для необычных чипов

В сегодняшнем мире микросхемы применяются почти везде где только можно, при этом в обозримые годы необходимость в спроектированных на предзаказ SoC будет лишь увеличиваться. Все-таки, образование сегодняшних систем на кристалле не классифицируется дешёвым ходом. Чтобы возвести даже элементарную микросхему, требуется лицензировать не только лишь вычисляемые ядра совместного предназначения (либо саму архитектуру) у подобных организаций, как ARM либо Imagination Технолоджис, но и разную «обвязку» в качестве контроллера памяти, интерфейсов ввода-вывода и т. д. у организаций вроде Rambus (или проектировать всё с нулевой отметки).

Лицензирование технологий обозначает, что лицензиату требуется оплатить прочную сумму за доступ к какой-нибудь технологии, и платить отчисления за каждую реализованную микросхему. Другими словами, лицензирование требует однократной инвестиции, а потом влияет на стоимость любого устройства. Конечно, разработка накопленной модели (ИС) подразумевает содержание команды инженеров (для образования специфики, для разработки, для удаления вероятных проблем и прочих работ), при этом развитие такой команды для образования одной–2-ух микросхем слишком трудно и дорого. В итоге, очень многие начинающие должны или подключаться к увеличенным игрокам (у которых есть аналогичные источники), или сконцентрироваться на программном снабжении и применять готовые микросхемы для образования собственных механизмов.

Как раз для таких организаций SiFive рассчитывает проектировать микросхемы на предзаказ, применяя ядра RISC-V и собственные программы Freedom. Применение свободных ядер на основе архитектуры RISC-V и элементов чипов подготовки SiFive может позволить значительно уменьшить траты на образование разных микросхем, так как множество частей ИС будут переиспользованы для всевозможных заказчиков.

Бизнес-модель SiFive

Организация гарантирует, что её подход позволит игрокам без значительной денежной и техподдержки получить собственные SoC с эксклюзивными полномочиями. SiFive заявляет, что сумеет не только лишь встроить умную собственность собственных заказчиков в микросхемы, но также и добавить разные особые возможности на решение клиентов, такие как расширения RISC-V, разные ускорители и сопроцессоры. Также, SiFive может также помочь собственным заказчикам спроектировать те части накопленных моделей, которые будут отвечать за специальную работоспособность SoC. Иначе говоря, SiFive может целиком принять на себя весь процесс подготовки, разработки и изготовления микросхем, предоставляя собственным заказчикам готовое устройство, которые те могут вделывать в собственные продукты.

Почти во всем бизнес-модель SiFive напоминает такую у подразделения AMD EESC (enterprise, embedded, semi-custom), которое занимается образованием микросхем на предзаказ для организаций вроде Майкрософт и Сони. Но значительным отличием между SiFive и прочими создателями SoC на предзаказ считается тот факт, что организация публикует все низкоуровневые специфики собственных платформ Freedom Unleashed и Freedom Everywhere (к примеру, адаптеры карты памяти, контроллер прерываний, внешние виды для настройки и т. д.), но организация RISC-V Foundation предлагает главные приборы подготовки ПО для чипов на базе RISC-V.

Надо сказать, компьютерная часть платформ Freedom никак более принципиальна, чем аппаратная, так как доступность ряда элементов ПО (к примеру, начального кода унифицированных драйверов) основательно понижает инвестиции, нужные для образования продукции на базе стандартных микросхем-платформ, спроектированных SiFive. Так, по заявлениям SiFive, сейчас доступно очень много обычного ПО (к примеру, FreeBSD, FreeRTOS и т.д.), которое действует на платформах Freedom. Следовательно, заказчикам SiFive понадобится сконцентрироваться на подготовке лишь своих эксклюзивных функций SoC, а не писать драйверы и ПО с нулевой отметки.

Программы Freedom

Изначально SiFive предложит собственным заказчикам 2 стандартные программы для разных областей использования: Freedom Unleashed (U500) для высокопроизводительных микросхем, и Freedom Everywhere (E300) для механизмов с максимальными габаритами и энергопотреблением. Обе программы есть в кремнии и целиком активны, другими словами SiFive может оперативно добавить в них детали, которые требуется заказчикам. Такой подход существенно форсирует выход свежих микросхем на рынок.

Блок-схема SiFive Freedom U500

Платформа SiFive Freedom U500 основывается на нескольких (до 8) 64-разрядных Unix-совместимых RISC-V ядрах c когерентностью кешей и рабочими частотами от 1,6 ГГц. SoC на основе U500 имеют 4 канала памяти DDR3/DDR4 c помощью ECC, сохраняют PCI Экспресс 3.0, USB 3.0 (с OTG), Gigabit Ethernet, регулирование питанием, разные удаленные внешние виды (к примеру, SD/eMMC, GPIO, UART, I2C etc) и т. д.  SiFive может дополнять разные расширения для ядер совместного предназначения, подключать пользовательские внешние виды ввода/вывода, пользовательские сопроцессоры/ускорители и прочие детали.

Freedom U500 проектировалась для изготовления микросхем по технологии 28 hm компании TSMC. Так что, покупатели SiFive сумеют оперативно начать изготовление собственных SoC, применяя испытанный временем процесс. По заявлениям SiFive, ряд организаций, занятых в подготовке решений для механического изучения, сохранения данных и сетевых механизмов высказали причастность в применении программы U500.

Блок-схема SiFive Freedom E300

Платформа SiFive Freedom E300 создана для менее взыскательных к мощности дополнений, поэтому она базируется на 32-разрядное RISC-V ядро совместного предназначения с поочередным исполнением инструкций, которое вполне может быть специально настроено для ублажения точных надобностей. Система подразумевает применение внутричиповой памяти и сохраняет разные внешние виды, включая SD/eMMC, USB 1.1, GPIO, UART, I2C и прочие.

Микросхемы на основе E300 будут изготовляться по техническому процессу TSMC с длиной транзисторного затвора 180 hm, которому 15 лет, однако который до сегодняшнего дня применяется для изготовления элементарных микросхем. Со слов SiFive, покупатели, работающие над разными микроконтроллерами, SoC для механизмов IoT и имеющих механизмов, показали энтузиазм к базе E300.

Свежие горизонты

Руководство SiFive подчёркивает, что Freedom U500 и E300, которые организация объявила в данном месяце — это первые программы, за которыми последуют иные. Грядущие программы будут базироваться на другие технические процессы, которые будут отвечать условиям аналогичных дополнений. Принимая во внимание главное обязательство SiFive — снабдить вероятность доступного образования микросхем на предзаказ — с будущими платформами организация могла бы сделать свежие рынки для заказанных SoC либо даже соперничать с предопределяемыми клиентом вентильными матрицами (ППВМ, field-programmable gate array, FPGA) в отдельных случаях.

Схема Sony. Фото для иллистративных задач.

SiFive не конкретизирует, сколько как раз денежных средств её покупатели сумеют сберечь благодаря бесплатности микроархитектуры RISC-V, заранее спроектированным платформам (с неоднократно применяемыми элементами), реализованным в кремнии главным компонентам, ПО с открытым начальным кодом и прочим плюсам, которые организация может посоветовать. Аналогичная стратегия ясна, так как любой продукт индивидуален — как с позиции совместной проблемы, так и с позиции потребности доводок сравнительно стандартных U500 и E300.

Все-таки, SiFive говорит, что в ряде всевозможных случаев она сумеет формировать накопленные модели для стартапов, у которых вообще нет своей команды создателей чипов, но это значит подготовленность компании к работе с весьма небольшими игроками. Обычно, такие компании не в состоянии сделать свои микросхемы из-за больших расходов и прочих проблем. По всей видимости, благодаря платформам Freedom они сумеют получить свои SoC и пользоваться плюсами вроде высокой мощности и/либо сниженного энергопотребления (сравнивая с стандартными микропроцессорами либо FPGA). Один из начальников SiFive заявил, что он замечает мир, в котором пара инженеров в авто гараже могли бы получить собственный эксклюзивный SoC за денежные средства, приобретенные от «умеренной кампании на Kickstarter».

SiFive заявляет, что организация считается стандартным разработчиком микросхем на предзаказ без своих производственных мощностей, которая работает на разработке SoC на базе микроархитектуры RISC-V. Впрочем накопленные модели на основе RISC-V очевидно не относятся к наиболее выгодным секторам рынка, сейчас SiFive считается одним разработчиком таких SoC, поэтому очевидно старается вытянуть выгоду из собственного эксклюзивного расположения.

Решение SiFive применять комплект команд RISC-V считается натуральным, принимая во внимание прошлое учредителей компании, и её бизнес модель (свободные ядра RISC-V прекрасно подойдут для доступных микросхем). Все-таки, опыт и стоимость не считаются единственными основаниями. Энтузиазм к RISC-V растёт. Так, в заключительные месяцы такие великаны промышленности как AMD, Google, IBM, Nvidiа, Майкрософт, Qualcomm и Western Диджитал подключился к RISC-V Foundation, которая управляет формированием технологии.

Кремниевая подложка, обработанная TSMC

Принимая во интереса характеристики бизнеса по подготовке микросхем на предзаказ, SiFive не в состоянии открывать наименования организаций, которые занимаются её платформами. При этом, так как SiFive считается личной компанией, она не должна доказывать факт подготовки каких-то платных программ вообще. Но принимая во внимание энтузиазм к RISC-V от упомянутых индустриальных тяжеловесов, за SiFive необходимо следить даже не из-за того что организация может сделать интересные SoC на предзаказ, однако поскольку как раз она может спроектировать первые платные чипсеты в области на базе микроархитектуры RISC-V с открытым начальным кодом.