技術洞見｜RISC-V IOMMU 的 Scalable 提案 (GIPC) 及 Linux 技術路線

2024 年 10 月 26 日，第 19 屆中國 Linux 內核開發(fā)者大會（以下簡稱 CLK 大會）于湖北武漢成功舉辦，線上觀看人次超 8 萬。來自全國各地的近 400 名內核開發(fā)者相約華中科技大學，聆聽講座，共商 Linux 內核未來之發(fā)展，共享內核技術之盛宴。作為全球 RISC-V 生態(tài)引領者，玄鐵受邀參會分享重要技術洞見。

CLK 大會舉辦至今已是第 19 屆，由清華大學、Intel、華為、阿里云、富士通南京、迪捷軟件、騰訊云、OPPO、字節(jié)跳動、vivo、螞蟻集團、龍芯中科等單位發(fā)起，以“自由，協(xié)作，創(chuàng)新”為理念，以開源技術的推廣和普及為使命，旨在促進 Linux 內核開發(fā)愛好者相互交流、共同進步，是中國 Linux 內核領域頗有影響力的峰會之一。

玄鐵團隊高級技術專家、Linux 內核負責人郭任以“RISC-V IOMMU 的 Scalable 提案 (GIPC) 及 Linux 技術路線”為題，從 PASID 的介紹、Scalable Mode 提案和 Linux 技術路線三個方面，為大家循序漸進地介紹了玄鐵團隊引入 GIPC 的動機以及技術特點，并和大家一起探討了 GIPC 的落地場景，并分享了 Linux 的兩條技術路線。

云計算正面臨著管理不斷擴大的資源池的挑戰(zhàn)，容器和 Faas 服務等軟件模型已蔓延整個行業(yè)，這種超大規(guī)模的虛擬化加容器化工作負載所需的隔離域數(shù)量比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的常見方案多出一個數(shù)量級。為應對虛擬化和容器化的持續(xù)增長需求，硬件廠商將 IOMMU 與 PCI-e/CXL 等技術緊密結合，推出了不同的行業(yè)標準和解決方案。其中，他們對 PCI-e 規(guī)范中 PASID 的理解存在分歧：以 Intel VT-d 為代表的技術流派提出了 Scalable IOMMU 模式，但以 AMD VI 和 ARM SMMU 為代表的技術流派對 PASID 有不同的見解和處理方法。

這些行業(yè)性的技術爭論對 RISC-V IOMMU 的規(guī)范制定產(chǎn)生了深遠影響，達摩院玄鐵團隊深度參與了 RISC-V IOMMU 標準制定，是初版規(guī)范的貢獻者[1]，并在今年的 RISC-V 中國和美國峰會上提出了 Scalable Mode 提案 - GIPC (G-stage page table In Process Context) [2]。該提案通過改進 RISC-V IOMMU 的頁表結構，巧妙融合了上述兩個技術流派的特點，以滿足不同應用場景對 IOMMU 的技術要求。該方案將充分融合在持續(xù)迭代的玄鐵處理器家族中，助力加速智算未來。

歡迎觀看下方視頻，達摩院玄鐵團隊引入 GIPC 的動機，技術特點，及友商在 Linux IOMMU 上的動態(tài)，與大家一起探討 GIPC & GIDC 的落地場景和 Linux vIOMMU 的技術路線。

郭 任

阿里巴巴達摩院 高級技術專家