晶心新聞

Andes Custom Extension™ 讓高效RISC-V處理器進一步加強功能

2018-12-17

【台灣新竹】 2019年1月10日──晶心科技宣布剛發表的AndeStar™ V5 CPU處理器核心N25/N25F、NX25/NX25F、A25及AX25已具備Andes Custom Extension™ (ACE)功能。晶心將研發嵌入式處理器IP逾十年的豐富經驗結合RISC-V技術,推出AndeStar™ V5架構,現在進一步加上ACE,讓嵌入式系統工程師更容易在晶心V5處理器中添加客製化指令。

RISC-V為非營利組織RISC-V基金會所制定的開源指令集架構(ISA)。由於RISC-V具備精簡、模組化及可擴充等優點,近期在各種重要應用領域迅速興起。除了一般功能以外,RISC-V規格更預留了客製指令集的空間,以便於加入Domain-Specific Architecture/Acceleration (DSA)擴充,以支援如人工智慧/機器學習、AR/VR、ADAS及新世代儲存和連網等設計。客製化指令能大幅強化應用性能,同時兼顧可編程性。然而設計新指令需CPU專業知識及大量人力來修改既有的處理器硬體和相關軟體工具,並確認其功能無誤,因此加入客製化指令對許多SoC設計團隊來說並不容易。

現在透過晶心科技的ACE設計環境,即可大幅簡化加入客製化指令的步驟。工程師只須建立一個ACE描述檔來定義輸入/輸出介面及以C語言描述的指令意涵,再加上一個相對應的精簡Verilog檔來描述其邏輯電路,即可利用Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools™ (COPILOT) 工具於短短數分鐘內產生具擴充指令的CPU和相關軟體工具鏈。

這COPILOT設計環境是自動產生ACE指令的關鍵,能幫助SoC設計團隊省去許多底層RTL設計工作,例如運算碼選取、指令解碼、運算元參照、輸入運算元存取、資料相依性檢查及結果彙整。ACE相當易於使用,不需熟悉處理器管線設計也能快速上手,這讓工程師能專注於利用ACE強大的功能,而不是花費時間摸索CPU管線的運作方式。



ACE最強大的功能是能以高階語法來描述指令,並自動產生RTL電路。例如,向量語法讓開發者能像設計純量指令一樣輕鬆設計出向量指令,背景語法則能讓需較長時間執行的ACE指令持續在背景同步執行,工程師亦能利用自訂暫存器及自訂記憶體能設定任意位元寬度的特點,讓ACE指令執行寬位元的輸入和輸出,而這些ACE功能都有助處理器效能大幅提升。另外,COPILOT除了能容易地產生工具鏈,也能自動產生測試向量和交叉驗證環境,幫工程師驗證所設計的指令是否正確,讓設計驗證更為容易。

「ACE對熟悉Verilog和C語言設計的工程師來說相當容易上手,ACE語法僅需較少的程式碼便可打造多元的功能。ACE指令不僅取代了原始程式碼的一串指令,還可降低功耗及程式碼大小。」晶心科技技術長暨資深副總經理蘇泓萌表示,「ACE客製指令有助突破應用設計瓶頸,它結合晶心高度優化的V5系列處理器後,便能大幅提升性能,達成高效能的設計目標。」

具備ACE功能的N25/N25F、NX25/NX25F、A25和AX25已開放授權,若需了解更多ACE的強大功能,請至http://www.andestech.com/tw/