西班牙巴塞羅那–2023年7月20唯一完全可定制的RISC-V處理器IP的提供商Semidynamics推出了Atrevido系列64位內(nèi)核的下一個成員。Atrevido 423具有更寬的4路管道，允許解碼和退役的指令最高是最近推出的2路223內(nèi)核的兩倍。它還與更多功能單元結(jié)合，大幅增加了IPC(每周期指令數(shù))。

Semidynamics首席執(zhí)行官Roger Espasa表示：“Atrevido 423特別適合需要大量數(shù)據(jù)的應用。當所需的數(shù)據(jù)無法適應更接近內(nèi)核的內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)級別(例如L1、L2甚至L3)時，它會大有作為，由于我們的Gazzillion?錯過技術(shù)，它可以容忍非常大的延遲，而且不影響吞吐量。這可以處理多達128個同時數(shù)據(jù)請求，并以返回的任何順序?qū)⑺鼈兏櫥卣_的位置。Gazzillion?支持內(nèi)核訪問遠離內(nèi)核的存儲器層次結(jié)構(gòu)級別，而不會影響帶寬或吞吐量。實際上，Gazzillion? 技術(shù)消除了采用CXL技術(shù)時可能出現(xiàn)的延遲問題，使遠程內(nèi)存能夠以其設計的超高速度訪問。因此，Atrevido能夠很好地處理AI和HPC工作負載，這些工作負載通常需要快速訪問主存中的大量數(shù)據(jù)。

Atrevido可以配置為具有CHI NoC的相干內(nèi)核，也可以配置為通過AXI接口連接的更簡單的非相干內(nèi)核。此外，該內(nèi)核改進了TLB和MMU，而且支持SV39/48/57，非常適合使用Linux運行、占用大量內(nèi)存的應用程序。無序內(nèi)核設有可以添加的RISC-V擴展的大菜單。最值得注意的是，它可以配置內(nèi)部矢量單元，其完全支持最新的RISC-V矢量規(guī)范。其他重要擴展包括位操作、加密、單精度FP、雙精度FP和半精度FP以及bfloat16。如果目標市場需要，客戶還可以選擇通過ECC保護數(shù)據(jù)緩存以及通過奇偶校驗保護指令緩存。此外，Atrevido內(nèi)核完全符合最新的RVA22 RISC-V配置文件。這些內(nèi)核與工藝無關(guān)，已經(jīng)提供低至5納米的版本。

Roger Espasa補充道：“Semidynamics擁有市場上最快的內(nèi)核，即使數(shù)據(jù)不適合緩存，也能以高頻率以每時鐘一條緩存線移動大量數(shù)據(jù)。在右側(cè)節(jié)點上，這可以在高達2.4 GHz頻率下完成。市場的其余部分平均每很多個周期就有一條緩存線，這與Semidynamics的每個周期都有一條相去甚遠?！?

支持加密

實現(xiàn)的標量加密擴展遵循最新規(guī)范(Zks和Zk)，并為SHA2-256、SHA2-512、ShangMi 3、ShangMi 4、AES-128、AES-192和AES-256等算法提供高性能加密。Atrevido 423恒定時間實現(xiàn)提供了抵御側(cè)信道攻擊的安全性，同時仍然提供了高性能的加密解決方案。

Open Core Surgery，完全定制

Espasa解釋道：“這些最先進內(nèi)核的客戶希望擁有獨特的解決方案，并構(gòu)建自己的特殊秘密醬汁?！??！霸谔峁㎡pen Core Surgery?方面我們做到了獨一無二，因為我們開放了內(nèi)核，可以在其中插入定制指令。這是獨一無二的，因為其他公司的內(nèi)核只能從一組預先確定的選項進行配置。這完全保護了客戶的ASIC不被復制，并保護了其在新ASIC中的數(shù)百萬美元投資。這也意味著它針對功率、性能和面積進行了優(yōu)化，沒有不必要的開銷或妥協(xié)。”

Semidynamics可以在幾周內(nèi)將客戶的“秘密醬汁”功能實現(xiàn)到RTL中，這是其他人無法提供的。Semidynamics還使客戶能夠快速將其定制內(nèi)核推向市場，因為第一滴可以在FPGA上運行。這使客戶能夠檢查功能并在其上運行軟件，而Semidynamics則進行內(nèi)核驗證。通過并行執(zhí)行這些操作，可以更快地將產(chǎn)品推向市場，并降低風險。

矢量單元

其中的關(guān)鍵是Semidynamics的矢量單元，它是RISC-V市場上最大的、完全可定制的矢量單元。每個周期可提供高達2048b的計算量，用于前所未有的數(shù)據(jù)處理。矢量單元由幾個“矢量內(nèi)核”組成，大致相當于一個GPU內(nèi)核，并行執(zhí)行多個計算。每個矢量內(nèi)核都有能夠執(zhí)行加法、減法、融合乘加、除法、平方根和邏輯運算等算術(shù)單元。Semidynamics的矢量內(nèi)核可以定制以支持不同數(shù)據(jù)類型：FP64、FP32、FP16、BF16、INT64、INT32、INT16或INT8，具體取決于客戶的目標應用程序域。以位為單位的最大數(shù)據(jù)類型大小定義了矢量內(nèi)核寬度或ELEN。然后，客戶選擇要在矢量單元內(nèi)實現(xiàn)的矢量內(nèi)核的數(shù)量，4、8、16或32個內(nèi)核，以滿足非常廣泛的功率性能區(qū)域權(quán)衡選項。一旦做出這些選擇，總的矢量單元數(shù)據(jù)路徑寬度或DLEN是ELEN x 矢量內(nèi)核的數(shù)量。Semidynamics支持128b至2048b的DLEN配置。

獨特的是，Semidynamics在矢量單元中提供了第二個關(guān)鍵選擇：每個矢量寄存器(稱為VLEN)的位數(shù)也可以根據(jù)客戶的需求進行定制。雖然大多數(shù)其他供應商認為VLEN等于DLEN(即1X比率)，但Semidynamics提供2X、4X和8X比率。當VLEN大于DLEN時，矢量運算使用多個周期來執(zhí)行。例如，當VLEN=2048和DLEN=512時，每個矢量算術(shù)運算將需要4個時鐘執(zhí)行。這對于容忍較大內(nèi)存延遲和降低功耗來說是一個很好的功能。這釋放了矢量單元處理Gazzilion不斷提供的前所未有的數(shù)據(jù)位的能力。