6月22日至25日上午，首屆RISC-V中國峰會在上海科技大學(xué)舉辦。本屆大會上中科院大學(xué)教授、中科院計算所研究員包云崗重磅發(fā)布國產(chǎn)開源高性能RISC-V處理器“香山”。

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根據(jù)包云崗的介紹，香山是一款開源RISC-V處理器核，是在中科院計算所、鵬城實驗室的支持下，通過中國開放指令生態(tài)（RISC-V）聯(lián)盟聯(lián)合業(yè)界企業(yè)一起開發(fā)的。北京微核芯科技有限公司提供了產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗、聯(lián)合完成結(jié)構(gòu)設(shè)計及物理設(shè)計。

香山處理器基于Chisel硬件設(shè)計語言實現(xiàn)，支持RV64GC指令集。在香山處理器的開發(fā)過程中，團(tuán)隊使用了包括Chisel、Verilator 等在內(nèi)的大量開源工具，實現(xiàn)了差分驗證、仿真快照、RISC-V檢查點(diǎn)等處理器開發(fā)的基礎(chǔ)工具，建立起了一套包含設(shè)計、實現(xiàn)、驗證等在內(nèi)的基于開源工具的處理器前端敏捷開發(fā)流程。

值得一提的是，香山處理器二期將與微核芯科技、字節(jié)跳動、ESWIN、優(yōu)矽科技聯(lián)合開發(fā)。

包云崗表示，香山處理器的架構(gòu)代號將以湖命名：第一版架構(gòu)代號為“雁棲湖”，第二版架構(gòu)代號為“南湖”，第三版、第四版和后續(xù)版本將依然以湖命名（X湖、Y湖……）。

第一版架構(gòu)“雁棲湖”是一個11級流水、6發(fā)射、4個訪存部件的亂序處理器核。“雁棲湖”在2020年6月代碼倉庫完成建立，2021年4月完成RTL代碼。“雁棲湖”計劃在7月基于臺積電28nm工藝流片，目前頻率為1.3GHz，預(yù)估SPEC CPU2006分值在7分/GHz左右。這款產(chǎn)品主要對標(biāo)ARM A72、A73。

第二版架構(gòu)“南湖”計劃在今年年底流片，將采用中芯國際14nm工藝，目標(biāo)頻率為2GHz，SPECCPU分值達(dá)到10分/GHz。

根據(jù)介紹，“南湖”相比第一版“雁棲湖”相比性能有大幅度提高，已經(jīng)接近i9-10900K的11.08/GHz，并且支持雙通道 DDR 內(nèi)存以及PCIe、USB、HDMI等更多功能。“雁棲湖”架構(gòu)在發(fā)射寬度上已能與一些ARM高端處理器核相當(dāng)，不過目前還未進(jìn)行充分地優(yōu)化，因此實際性能還有不小的差距。他希望未來能夠通過從“雁棲湖”到“南湖”再到“X湖”、“Y湖”的新架構(gòu)持續(xù)迭代優(yōu)化，達(dá)到ARM A76水平的性能。

包云崗希望“香山”能夠存活30年，并約定30年后再聚一聚。除此之外，香山將保持半年更新一代架構(gòu)的迭代優(yōu)化頻率，每年2次流片并對新架構(gòu)、新功能進(jìn)行驗證，建立規(guī)范的開源社區(qū)管理機(jī)制。網(wǎng)友評論表示：“首先，RISC V現(xiàn)在挑戰(zhàn)的目標(biāo)是ARM，而包云崗老師團(tuán)隊自帶發(fā)起的是一項開源芯片項目，目標(biāo)是要和linux一樣，做一個開源芯片社區(qū)。本次開發(fā)過程中有多項突破，開發(fā)語言上，采用了chisel語言，而非傳統(tǒng)的，verilog，同時配套做了很多工具，其次差分驗證框架也是一。”

相信在更多巨頭進(jìn)入RISC-V領(lǐng)域后，RISC-V的生態(tài)會逐漸被完善，香山處理器就是邁出的重要一步。

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