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SiFive全新的P550是世界上最快的RISC-V处理器之一

今天的RISC-V微控制器可能会导致未来的RISC-V手机和笔记本电脑。

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扩大 /SiFive的“Essential”系列被精简到标准微控制器职责所必需的最小配置和性能。“智能”增加了AI/ML加速,而新的“性能”系列提供了它所说的锡。

今天,RISC-V CPU设计公司SiFive发布了一个新的处理器系列,有两个核心设计:P270(一个支持linux的CPU,完全支持RISC-V的向量扩展1.0候选版本)和P550(迄今为止性能最好的RISC-V CPU)。

一个快速的RISC-V概述

对于那些不熟悉RISC- v的人来说,它是一个相对较新的CPU架构,利用了精简指令集计算机(RISC)的原则。RISC-V是一种开放的标准,专门设计用于前瞻性和逃避太多的遗产繁琐的东西越好。这个设计的一个例子是RISC-V的动态宽度向量指令集,它允许开发人员在任意大小的数据上以最大的效率执行向量指令。

在传统的处理器的设计,一个向量指令有一个固定宽度与处理器的硬件寄存器大小的例子中,上交所和SSE2允许使用奔腾III的128位寄存器,同时充分利用i7 - 4770的256位寄存器需要一个完全独立的指令集(AVX2)相同的数学运算。移动到i7-1065G7的512位寄存器还需要另一个指令集,avx -512,同样,用于相同的底层数学运算。

与之形成鲜明对比的是,RISC-V矢量数学允许一组CPU指令尽可能高效地执行相同的数学运算,使用当前CPU设计的任意大小的寄存器。这意味着开发人员可以简单地编写一个例程,在使用64位寄存器的电话或使用1024位寄存器的超级计算机上尽可能高效地处理向量操作。

除了RISC-V规范中内置的前瞻性特性外,该架构还被设计为提供设计者事先没有或无法想到的灵活性。通用的RISC-V设计具有保留的操作码,特定的RISC-V cpu的设计者可以接管来提供额外的、任意的功能。

“接管”保留的操作码的能力使得ASIC设计更加流线化,因为专门的指令和通用控制器功能都可以在一个单一的模具上提供,而且不需要CPU架构师重新创造任何轮子来提供通用控制器功能。

目前,RISC-V在通用处理器领域还不是Arm或x86的有力竞争对手,但由于其可扩展性和廉价的许可,它在微控制器领域被大量使用。我们普遍预计RISC-V将成为通用cpu(为手机、平板电脑和传统电脑提供“主脑”的那种)的第三大玩家,但这还需要几年的时间。

SiFive Performance家族有什么新功能?

今天宣布的两款新设计是P270和P550。P270是SiFive的第一个完全支持可选RISC-V的CPU向量扩展1.0版本候选版本,P550是SiFive迄今为止性能最好的RISC-V处理器,这也使它成为我们所知的可用的性能最好的RISC-V处理器。

P270和V 1.0-rc1

SiFive的Recode自动将遗留的SIMD源代码转换为SiFive矢量汇编——在本例中,从为Arm的Neon指令集编写的源代码开始。
扩大 /SiFive的Recode自动将遗留的SIMD源代码转换为SiFive矢量汇编——在本例中,从为Arm的Neon指令集编写的源代码开始。

正如您对“发布候选人”骑手的期望,RISC-V的“V”可选指令集尚未成为冻结标准。当V SPEG到达1.0-没有“释放候选人”骑手时 - 它将被认为足以稳定以冻结功能集。这将允许开发人员开始在使用它的长期项目上工作,以便为工具链,功能模拟器等,具有一定程度的确定性,即开发人员编写的代码将“只是在工作”上未来的CPU设计。

值得注意的是,即使删除了候选版本标签,1.0版本的V说明仍然只能被认为已经准备好接受公众批准。V的第一个真正的生产版本将是2.0,这个版本号是在公共批准完成后授予的,不需要进行主要的功能更改。

SiFive还提供了一个名为Recode的翻译实用程序,它可以自动将传统的SIMD代码转换为V-spec矢量汇编。

P550高性能

这三个条形图有点令人困惑,显示单个P550核心的性能明显优于同等的Cortex A75核心(上面两个图),但每平方毫米的性能却远远超过它(下面的图)。
扩大 /这三个条形图有点令人困惑,显示单个P550核心的性能明显优于同等的Cortex A75核心(上面两个图),但每平方毫米的性能却远远超过它(下面的图)。

P270和P550都是支持linux的设计,但P270仅限于双问题,顺序管道只有8个阶段。虽然P270完全支持V扩展,对于依赖向量数学的应用程序来说,它应该是一个强大的处理器,但对于目前由通用cpu处理的应用程序来说,P550应该更强大。

SiFive的新性能P550核心具有13级,三问题,无序管道。SiFive声称,基于p550的四核CPU与Arm Cortex-A75的芯片面积大致相同,与Arm的设计相比具有显著的性能优势。SiFive说P550提供8.65 SPECInt 2006每GHz,基于内部工程测试结果-一个值得称赞的结果相比到Cortex-A75(不太落后于i9-10900K的11.08/GHz)。但它远远落后于苹果A14的21.1/GHz。

Intel的Horse Creek平台采用P550

首先,我们需要明确一件事——我们几乎可以肯定说到英特尔放弃x86_64架构转而使用RISC-V!来自Intel和AMD的现代x86_64 cpu包括管理和监督内核,这些内核不能直接被终端用户访问。这些是典型的Arm CPU核心;例如,AMD的第一个apu使用Cortex-A5作为平台安全处理器。

联合公告目前还不清楚马溪将会是什么样子。英特尔通常为嵌套平台保留“Creek”名称,而不是芯片上的一体化系统(SoC)板。这意味着,P550很有可能被限制在x86_64 Horse Creek cpu内的监督或管理职责,而不是直接处理在该平台上运行的软件的指令。

Anandtech的伊恩Cuttress指出将P550直接安装在马溪(Horse creek)上——马溪将采用英特尔最新的7nm制程节点——可能会为英特尔提供更简单的测试和更快速的新7nm制程本身的开发。

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通道Ars Technica