Efinix представила Sapphire RV64 SoC — конфигурируемый 64-битный RISC-V soft-core процессор, предназначенный для FPGA Titanium и Trion. Он основан на ядре VexiiRiscv и может конфигурироваться с одним–четырьмя RISC-V ядрами, работающими на частоте до 400 МГц.
В Sapphire RV64 применяется семиступенчатый конвейер, конфигурируемые кэши L1, опциональный кэш L2 объемом 64–512 КБ и встроенная RAM объемом 4–512 КБ. Поддерживаются DDR3, LPDDR4x и HyperRAM с интерфейсами AXI разрядностью до 512 бит и внешняя память объемом от 4 МБ до 8 ГБ. Другие возможности включают опциональный FPU, предсказатель переходов, блоки предварительной выборки, SV39 MMU, до 32 GPIO, пять I²C, три SPI, три UART, таймеры, сторожевой таймер и до восьми пользовательских прерываний.
Характеристики Efinix Sapphire RV64 SoC:
- CPU
- от 1 до 4 64-битных ядер VexiiRiscv с 7-ступенчатым конвейером (выборка, выравнивание/декомпрессия, декодирование, выдача, выполнение, доступ к памяти и обратная запись)
- Конфигурируемая тактовая частота системы от 20 МГц до 400 МГц
- Поддерживает RV64IMACFD_Zba_Zbc_Zbs расширения (включая операции с плавающей запятой одинарной и двойной точности, атомарные, сжатые, манипуляции с битами и управление блоками кэша)
- Опциональный блок управления памятью (MMU) SV39 для поддержки Linux
- Опциональный блок защиты физической памяти (PMP) с гранулярностью 4 КБ
- Кэш L1 – конфигурируемый многоканальный кэш инструкций и данных (до 8 каналов, по 4 КБ на канал)
- Кэш L2 – опциональный общий 8-канальный кэш L2 объемом от 64 КБ до 512 КБ
- Память
- Встроенное ОЗУ – от 4 КБ до 512 КБ со встроенным загрузчиком для SPI-флеш-памяти
- Внешняя память (через полудуплексный интерфейс AXI3 или полнодуплексный интерфейс AXI4)
- DDR3 до 400 МГц / 800 Мбит/с
- LPDDR4x до 1 600 МГц / 3 200 Мбит/с
- HyperRAM до 250 МГц / 500 Мбит/с
- Поддержка от 4 МБ до 8 ГБ
- Ввод/вывод
- До 32 линий GPIO
- До 5 ведущих устройств I2C и до 3 ведущих устройств SPI
- До 3 UART (работающих на скорости 115 200 бод)
- 1 ведущий канал AXI4 и до 5 подчинённых интерфейсов APB3 для пользовательских периферийных устройств
- Отладка
- Стандартная отладка RISC-V
- До 4 аппаратных точек останова
- До 4 счётчиков производительности (в руководстве пользователя также указано от 1 до 9)
- Опциональная совместная отладка с отладчиком FPGA
- Разное
- До 8 пользовательских прерываний
- 3 пользовательских таймера
- Сторожевой таймер
- Динамический предсказатель переходов
- Программные и аппаратные блоки предварительной выборки
- Интерфейс пользовательских инструкций с 1 024 идентификаторами
- Энергопотребление — зависит от FPGA, тактовой частоты и включённых функций
Efinity IP Manager позволяет настраивать SoC и генерировать пользовательское IP-ядро. Для прошивки Efinity RISC-V Embedded Software IDE предоставляет среду на базе Eclipse для разработки и отладки на C/C++.
В зависимости от конфигурации SoC может загружаться с устройства флеш-памяти SPI непосредственно во встроенную RAM или копировать более крупное пользовательское приложение во внешнюю память перед выполнением. Многоядерные конфигурации используют симметричную многопроцессорную обработку (SMP), распределяя нагрузку между всеми процессорами для повышения общей пропускной способности системы.
Использование ресурсов и производительность Titanium Ti375 C529
Ранее рассказывалось о первых RISC-V soft SoC от Efinix для FPGA Trion, Ядра Ruby, Jade и Opal , 32-битные разработки на базе VexRiscv. После этого компания перенесла идею в кремний: Titanium представила четырехъядерный 32-битный блок RISC-V на базе программного ядра Sapphire, а также семейство Topaz Имелся блок того же типа на более дешёвой 16-нм FPGA. Также были представлены набор разработчика Topaz Tz170b и более новый Titanium Edge, которые представляли собой платы и чипы, на которых работают те ядра. Sapphire RV64 — это продолжение в виде soft-core: 64-битное, по-прежнему реализованное в структуре FPGA и нацеленное на проекты, которые переросли те 32-битные ядра.
Sapphire RV64 SoC доступен в Efinity IP Manager для всех FPGA Titanium и Topaz, а также устройств Trion, начиная с T20 и выше. Требуется Efinity 2026.1 или более новая версия, а Efinix предоставляет бесплатные лицензии на программное обеспечение Efinity. Дополнительные сведения доступны на странице поддержки (со ссылками на техническое описание и руководство пользователя) и в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.