首個(gè)帶有“綜合”DSP的RISC-V內(nèi)核支持Linux

Andes公司推出了Linux友好型A25 CPU內(nèi)核的新A25MP和AX25MP版本，這些內(nèi)核被稱為是首個(gè)帶有“綜合” DSP的RISC-V內(nèi)核。1GHz以上的內(nèi)核提供了緩存一致性，并支持SMP和多達(dá)四核設(shè)計(jì)。

在臺(tái)灣RISC-V研討會(huì)上，Andes技術(shù)公司宣布了其Linux友好型，兼容RISC-V ISA的第二代A25（32位）和AX25（64位）CPU內(nèi)核。Andes說(shuō)，32位，28nm的A25MP和64位AX25MP是首批具有全面DSP指令擴(kuò)展功能的商業(yè)RISC-V內(nèi)核。與早期的A25代（請(qǐng)參閱下文）不同，它們也是第一個(gè)提供緩存一致性以支持多核和多處理器支持的產(chǎn)品。但是，最初的產(chǎn)品將是單核設(shè)計(jì)。

A25MP / AX25MP DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）ISA基于Andes捐贈(zèng)給RISC-V基金會(huì)的RISC-V P擴(kuò)展草案（PDF）。臺(tái)灣的Andes公司說(shuō)，DSP在加速語(yǔ)音，音頻和圖像處理方面特別有用。該公司還指出了“增強(qiáng)人工智能和高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）等應(yīng)用程序的功能”。

與該公司的編譯器，DSP庫(kù)和模擬器一起使用時(shí)，A25MP / AX25MP DSP“在PNET中為MtCNN（多任務(wù)級(jí)聯(lián)卷積網(wǎng)絡(luò)）人臉檢測(cè)和對(duì)齊算法提供了超過(guò)7倍的加速，” Andes說(shuō)。DSP還據(jù)稱在CIFAR10圖像分類基準(zhǔn)上提供了“數(shù)量級(jí)性能提升”，用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。

適用于Linux的A25 / AX25芯片的安第斯山脈CPU IP生態(tài)系統(tǒng)

體系結(jié)構(gòu)圖構(gòu)成了新A25MP和AX25MP的基礎(chǔ)

SoC設(shè)計(jì)人員可以使用DSP ISA升級(jí)其現(xiàn)有的，具有Linux功能的A25和AX25芯片，Andes說(shuō)。此外，安第斯山脈宣布了不具備Linux功能的32位D25F處理器，“這是不帶MMU和S模式支持的A25”，它還提供了DSP ISA。該公司表示，所有安第斯山脈的新處理器IP都“享受25系列處理器相同的有效基準(zhǔn)管線以及用于定制指令設(shè)計(jì)的強(qiáng)大ACE工具”。

Andes公司早期的A25和AX25

在2018年10月，提供廣泛的類似于MCU的RISC處理器的安第斯山脈（Andes）宣布了其首個(gè)具有開源RISC-V ISA的內(nèi)核。其中包括其微小的，非Linux兼容的N22和N25系列內(nèi)核以及其首個(gè)Linux就緒的RISC-V IP：32位A25和64位AX25。

新的啟用了DSP和多核的A25MP和AX25MP尚無(wú)文檔，但它們可能會(huì)提供類似的單核非DSP A25和AX25上的所有功能。與Andes的基于RISC-V的N22和N25系列內(nèi)核以及早期的非RISC-V部件一樣，A25系列也是AndesCore系列的一部分，該系列“采用RISC-V作為第五代產(chǎn)品的子集” AndeStar V5體系結(jié)構(gòu)。

A25和AX25看起來(lái)幾乎完全相同，只是它們的32位和64位體系結(jié)構(gòu)不同。Andes說(shuō)，64位AX25支持需要訪問(wèn)地址空間超過(guò)4GB的高性能嵌入式應(yīng)用程序。我們?cè)诒容^規(guī)格表時(shí)看到的唯一區(qū)別是64位AX25在0.174平方毫米處相對(duì)于0.147平方毫米更大，而在22uW / MHz處則比17吸收更大的動(dòng)態(tài)功率。

A25和AX25采用與新的多核DSP型號(hào)相同的臺(tái)積電28nm HPC +工藝制造，具有5級(jí)流水線并支持高達(dá)1.2GHz，3.5 CoreMark / MHz的性能。該處理器設(shè)計(jì)支持單精度和雙精度浮點(diǎn)指令，半精度加載/存儲(chǔ)，以及針對(duì)基于Linux的應(yīng)用程序的MMU和Supervisor模式（S模式）。

A25和AX25提供分支預(yù)測(cè)，指令和數(shù)據(jù)緩存，用于低延遲訪問(wèn)的本地存儲(chǔ)器以及對(duì)L1存儲(chǔ)器軟錯(cuò)誤保護(hù)的ECC支持。其他功能包括PLIC和向量中斷，AXI 64位或AHB 64/32位總線，以及用于低功耗和電源管理的PowerBrake和WFI模式。

開發(fā)工具包括AndeSight IDE，用于ACE的“ COPILOT”工具以及JTAG和ICE調(diào)試。Andes為某些AndesCore IP提供了AndesShape硬件開發(fā)平臺(tái)，但到目前為止，這些都不支持A25系列。

SoC設(shè)計(jì)人員似乎可以使用A25和AX25 IP，但是目前尚不清楚是否有任何基于A25的SoC交付。今年1月，該公司宣布，2018年內(nèi)核已交付10億片SoC，累計(jì)總計(jì)35億片。但是，大多數(shù)（如果不是全部）都不使用RISC-V。

其他Tuxified RISC-V芯片

A25內(nèi)核家族加入了少量已發(fā)布的Linux就緒RISC-V內(nèi)核，這些內(nèi)核主要來(lái)自SiFive。該公司已將其內(nèi)核擴(kuò)展為對(duì)Linux友好的Freedom U540 SoC，并宣布了下一代U74和U74-MC設(shè)計(jì)。

Microchip的Microsemi部門宣布了部分基于SiFive的U54-MC內(nèi)核的Linux友好型PolarFire SoC。它被稱為世界上第一個(gè)RISC-V FPGA SOC。Shakti芯片是另一款受Linux支持的RISC-V芯片，該芯片部分由印度政府資助。

Andes Technology沒(méi)有為新的A25MP和AX25MP RISC-V內(nèi)核提供可用性信息。