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Andes Custom Extension™ 让高效RISC-V处理器进一步加强功能

2019-01-18  来源:中国信息产业网  作者:

2019年1月10日──晶心科技宣布刚发表的AndeStar™ V5 CPU处理器核心N25/N25F、NX25/NX25F、A25及AX25已具备Andes Custom Extension™ (ACE)功能。晶心将研发嵌入式处理器IP逾十年的丰富经验结合RISC-V技术,推出AndeStar™ V5架构,现在进一步加上ACE,让嵌入式系统工程师更容易在晶心V5处理器中添加客制化指令。

 

RISC-V为非营利组织RISC-V基金会所制定的开源指令集架构(ISA)。由于RISC-V具备精简、模块化及可扩充等优点,近期在各种重要应用领域迅速兴起。除了一般功能以外,RISC-V规格更预留了客制指令集的空间,以便于加入Domain-Specific Architecture/Acceleration (DSA)扩充,以支持如人工智能/机器学习、AR/VR、ADAS及新世代存储和连网等设计。客制化指令能大幅强化应用性能,同时兼顾可编程性。然而设计新指令需CPU专业知识及大量人力来修改既有的处理器硬件和相关软件工具,并确认其功能无误,因此加入客制化指令对许多SoC设计团队来说并不容易。

现在透过晶心科技的ACE设计环境,即可大幅简化加入客制化指令的步骤。工程师只须建立一个ACE描述档来定义输入/输出接口及以C语言描述的指令意涵,再加上一个相对应的精简Verilog文件来描述其逻辑电路,即可利用Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools™ (COPILOT) 工具于短短数分钟内产生具扩充指令的CPU和相关软件工具链。

这COPILOT设计环境是自动产生ACE指令的关键,能帮助SoC设计团队省去许多底层RTL设计工作,例如运算码选取、指令译码、操作数参照、输入操作数存取、数据相依性检查及结果汇整。ACE相当易于使用,不需熟悉处理器管线设计也能快速上手,这让工程师能专注于利用ACE强大的功能,而不是花费时间摸索CPU管线的运作方式。

ACE最强大的功能是能以高阶语法来描述指令,并自动产生RTL电路。例如,向量语法让开发者能像设计纯量指令一样轻松设计出向量指令,背景语法则能让需较长时间执行的ACE指令持续在背景同步执行,工程师亦能利用自定义缓存器及自定义内存能设定任意位宽度的特点,让ACE指令执行宽位的输入和输出,而这些ACE功能都有助处理器效能大幅提升。另外,COPILOT除了能容易地产生工具链,也能自动产生测试向量和交叉验证环境,帮工程师验证所设计的指令是否正确,让设计验证更为容易。

「ACE对熟悉Verilog和C语言设计的工程师来说相当容易上手,ACE语法仅需较少的程序代码便可打造多元的功能。ACE指令不仅取代了源代码的一串指令,还可降低功耗及程序代码大小。」晶心科技技术长暨资深副总经理苏泓萌表示,「ACE客制指令有助突破应用设计瓶颈,它结合晶心高度优化的V5系列处理器后,便能大幅提升性能,达成高效能的设计目标。」

具备ACE功能的N25/N25F、NX25/NX25F、A25和AX25已开放授权,若需了解更多ACE的强大功能,请至http://www.andestech.com/tw/

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