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RISC-Vの実装について

RISC-Vの実装についてメモ。

RISC-V:UCBの実装

  • Rocket Chip

    ・バークレイの元祖RISC-V実装。シングル命令発行、5段パイプライン構成

    ・コアの実装はChisel

    ・ChiselからVerilogコードの生成も可能(解読するのは難しそうだが。。。)

    XilinxFPGA向けに、Zybo, Zedboard, ZC706 向けの実装パッケージが提供されている

    github.com

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    実装例 : RISC-V Rocket v.s. ARM Cortex-A5

    (https://riscv.org/wp-content/uploads/2015/01/riscv-rocket-chip-generator-workshop-jan2015.pdfから引用)

    CPUコア

    RISC-V Rocket

    ARM Cortex-A5

    命令セット

    64bit RISC-V v2 RV64G

    32bit ARM v7

    アーキテクチャ

    一命令発行・インオーダ・

    5段パイプライン

    一命令発行・インオーダ

    半導体プロセス

    TSMC 40nm PLUS

    TSMC 40nm PLUS

    性能

    1.72DMIPS/MHz

    1.57DMIPS/MHz

    面積(キャッシュなし)

    0.14mm^2

    0.27mm^2

    面積(16kキャッシュ)

    0.39mm^2

    0.53mm^2

    面積効率

    4.41DMIPS/MHz/mm^2

    2.96DMIPS/MHz/mm^2

    動作周波数

    > 1GHz

    > 1GHz

    消費電力

    < 0.034mW/MHz

    < 0.08mW/MHz

 

  • BOOM (Berkeley Out-of-Order Machine)
    ・Rocket Chipのハイエンド版
    OoOの2wide(BOOM-w2)と4wide(BOOM-w4)の実装がある
    ・コアの実装はChisel

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  •  Z-scala
    ・パイプライン段数は短く、面積効率を重視したコア
    ・RTL(VerilogHDL)コードがそのまま公開されている
    ・最新のRISC-Vの仕様を実装できていない(?)

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UCB以外の実装

  • PicoRV32 @ MIT
    ・RV32IM(ISA)をサポート
    ・小さなコア。RISC-Vの勉強始めには良いかも(?)

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  • SCR1 @ Syntacore
    ・Syntacore社のSCRxシリーズの一つ
    ・RTL(VerilogHDL)コードがそのまま公開されている
    ・2段から4段のパイプライン構成(設定可能)
    ・RV32I、RV32Eをサポート
    ・Interfece 2018年2月号に情報が掲載されているので、RISC-Vの勉強始めには良いかも(?)

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[参考サイト]

msyksphinz.hatenablog.com