Quanta gent necessita dissenyar una CPU?

La introducció, i l'èxit inicial, del processador RISC-V ISA, ha complert l'interès en el disseny dels processadors personalitzats, però la indústria ara s'enfronta amb com verificar-los. L'experiència i les eines que van ser una vegada en el mercat han estat consolidades en mans de les poques empreses que han estat enviant xips de processadors o nuclis IP durant els darrers 20 anys.

La verificació d'un processador és diferent de la verificació d'altres peces d' IP, o fins i tot d'un SC. Un processador és la peça final del maquinari general-purposat, i això crea el seu propi propi conjunt de problemes.

ItIt pot executar qualsevol programa de software, vosaltres diu que Paul Cuunningham, vicepresident i director general a Sistemes de disseny de Cència . Això és un dels dispositius més configurables de l'estat profund que podeu imaginar. Per a dir que IBOS va completar la verificació de la CPU és dir que heu executat tots els programes de programari possibles que podrien executar-se en aquesta CPU, que, per descomptat, mai ho heu fet. És completament inracable. La verificació de la CPU és extremadament difícil. 255

En una època en què el hardware ha de ser tan flexible com sigui possible, és prudent fer tot el que puguis en el programari. Hanne One Company va trobar que és molt millor construir màquines d'estat en un processador fent servir una mica de programari que no pas crear màquines d'estat en Verilog,▁businessman diu que Simonmann, director de programari de Gnomeras. ▁approve Si construïu les màquines d'estat VerilogCity name (optional, probably does not need a translation) i equivocar-te en alguna cosa, has de tornar a posar el xip. Però si construïu controladors petits i programau una màquina d'estat, podreu esbrinar les coses més tard si hi ha problemes.

Però això crea dos problemes. Irlanda ha descobert alguna cosa en un projecte de verificació de processadors recent, és que has d'implicar l'equip de programari en aquest procés, m'hagai Arbel recent, director executiu de VTool . europea porta un nou conjunt de reptes perquè estan parlant d'una llengua completament diferent, tant tècnicament com mentalment.

El segon problema és la verificació. El processador ManveenA només és tan bo com la seva verificació, el phrasebook diu que Duaine Pryor, cap tecnòleg per a Mentor, un negoci de Siemens . Les solucions de la verificació de l'UrgBrute per comprovar el tancament no és viable. Estem veient aquesta obra tant en els segments d'alta i baixos del mercat.

Independentment de si un nucli de processador es basa en RISC- V o una arquitectura única de conjunt d' instruccions (ISA), la verificació total és crítica. L'Userserians ja no pot comptar les dècades de validació de silici que van gaudir amb processadors heretats, 2001-2003 diu Nicolae Tusinschi, expert de verificació de disseny a la solució OneSin. "2002ISCE-V adopters no reben cap passada especial; l'experiència ha demostrat que molts nuclis de codi obert es verificaven feblement i contenen molts errors de caixa angulars. Tots els desenvolupadors del processador han de verificar extensament els seus dissenys de nucli, documentar els processos i la cobertura obtinguda, i habilitar als usuaris aquesta verificació per als dissenys complets del sistema (SoC) que contenen els nuclis. kdesdk

Alguns aspectes dels processadors són comuns, independentment de l'escala del projecte. ProcessProcessProcessorCity name (optional, probably does not need a translation) Verificació Es pot dividir en gran mesura en la verificació de control i la verificació de dades, ksysguardd diu Daniel Schostak, arquitecte i companys del grup d'enginyeria central a Braç . L'UrthN tampoc és simple, i els dos tenen els seus reptes. Amb la verificació de control, els reptes principals són el nombre d'interaccions i assegurant que tots els casos de cantonada estan coberts, mentre que amb verificació de dades, el repte principal està treballant fora dels casos límit de manera que es puguin cobrir adequadament. Aquests reptes poden ser més complicats per les característiques micro-architituals per a l'àrea, l'actuació o el poder.slot type

El problema està compost més enllà a la font lliure, en particular quan es tracta de RISC-V. Alexson, a un costat hi ha una verificació funcional,dó va dir Louie Deuna, director de màrqueting Aldecstar name . Però llavors també tens proves de compliment. Heu d' assegurar- vos que qualsevol ordre personalitzada compleix amb el codi font. Això afecta al model de cobertura, i encara no hi ha eina de feto. Encara hi ha molta feina a fer en aquesta zona. A més d'aprendre a utilitzar totes les eines, també heu de veure com es poden fer servir per a provar.

S' està movent la complexitat Mentre que el rendiment del processador no ha augmentat de manera significativa des de l'any 2000, no vol dir que la complexitat s'hagi mantingut constant. ManveenWirre encara veu la complexitat del processador cada vegada més gran, l'YBka diu Colin McKellar, vicepresidenta de plataformes de verificació per a Imaginació Technologies . Irlanda hi ha el desig creixent d'apretar més i més fora del procés. I hi ha UIDs un desig molt fort de tenir alguna forma de funcionalitat única establerta o única de fer coses.

Aquest desig de la singularitat està conduint la tendència actual. A l'instant inferior, especialment per als dispositius de vora, el poder i les restriccions de cost són molt més estrets; els punts de preu són baixos, gnupg diu que Mentor 256sons Pryor. kdeaccessibilityAixò significa que una acceleració més ben parellada, personalitzada, i fins i tot eliminar instruccions són valuoses. Dissenys més petits i programari presoner contribueixen a un cost de recuperació menor comparat amb l'alt final. RISC-V proporciona una plataforma personalitzable fàcilment a baix cost. Els avantatges de personalitzar-se són més grans que els desavantatges, creant un nou grup d' enginyers de verificació que s'enfronten al processador (re) problema deverificació, tot i que en sistemes menors i més tancats.▁vows

A l'elevat, altres forces entren en joc. L'arquitectura de prochankor va començar amb instruccions més complexes que van viatjar cap a l'ISISC, anit diu que Caddence opcions Cunningham. Això va començar a inflar-se i vam començar a entrar en multicora. I després vam fugir de l'escala en multicore. En aquest punt, tots els nous nivells de complexitat estan al voltant de les arquitectures específiques Verticals diferents tipus de motors calculadors que estan disposats a segons les verticals específiques, com l'AI o els gràfics o el vídeo. La complexitat subjacent de la canonada de nucli pot ser que no es canviï tan ràpid com ho era, sinó quecions d'allà fora. Hi ha més coses al voltant de la seguretat. I hi ha Stevens tant en termes d'execució especuliva.

L'execució Speculitiu és una tècnica d'optimització que ha estat lligada a una sèrie de imaginacions d'un processador d'alt perfil, com l'espectre i Meldown. La seguretat és un repte en curs, i és una àrea en la que els requeriments de disseny encara són afegits.

ManveenSecurity és una nova dimensió per als processadors moderns, i assegurar-se que el processador permet un eficaç arrel de maquinari de confiança (HRotaT) és la clau, 2001-Dyn diu Dave Kelf, vicepresident i oficial principal de màrqueting per a sistemes de verificació Bremker. COPI Per a verificar això, la verificació negativa (amb menyspreu que no hi ha manera d'accedir a les àrees excepte el mecanisme prescriure) és important. Formal és bo per això, però s' executa fora de capacitat al nivell del sistema. Com a tal, les eines que permeten especificar l' espai d' estat del sistema i analitzar seran un component d' eines important per a l' equip de verificació de processadors. KPlato

Quan hi ha una expectativa per a un sistema operatiu que s' està executant en el processador, hi ha altres nivells de suport disponibles. S'espera que els processadors Generals depurin suportin tots els sistemes operatius moderns i un presentador d'aplicacions a dalt, el 2001 diu Shubhoep Roy Choudhury, cofundador de Sistemes Valtrix . "2002Most d'aquests casos d'ús requereix suport del maquinari, com ara TLB/MU per a la memòria virtual, hipervisors per a la virtualització, i FPU per a un càlcul de punts flotant. La implementació per als fils paral· lel de l' execució té implicacions d' ordenació de la memòria i de les implicacions de la memòria cau. Donada el nombre de casos d' ús, unitats de processadors i subproducció creuades, la verificació dels processadors de format general és una tasca molt més difícil comparada amb els altres dissenys. txt

Pagar per verificació No es pot escapar del preu que s' ha de pagar per realitzar verificació d' un nucli de processador. O bé pots pagar el preu directament a tu mateix, o pagar algú més per fer-ho per tu.

Les companyies de processadors de Zohop han fet una enorme inversió i han tingut molta experiència per donar una cosa que és bona, el Christhan diu Cunningham. S'ha de recordar que RISC-V és una instrucció establerta. No és una implementació real de la CPU. La implementació ha de ser verificada i ha de ser suficient qualitat, així com conèixer certs poders, rendiment i objectius d' àrea. El braç no és només una instrucció establerta. Ofereixen tot l'ecosistema. Van gastar milions de dòlars en això.

La qualitat és important per als processadors. 1]Arm executa alguna cosa com a 10 15 Les instruccions per nucli, en Schenck diu "Imaperas Davidmann." Això és un munt d' instruccions. El proveïdor de la ISIS-V o IP no té emuladors de maquinari. No poden fer res semblant a aquesta quantitat de verificació. Durant els anys, quan la gent va comprar armes o processadors d'energia MIPS i MIPS, van confiar en el venedor IP per a la verificació. KPlato

Però no tots els nuclis són tan grans o complexes. 1]A molts dels projectes RISC-V d'avui són bastant petits i la complexitat és manejable, L'Imaginationimportators McKellar. 2880El cost associat amb la verificació que seria enorme. Però quan comenceu a millorar l'actuació o a afegir complexitat fent coses paral·lelitzades, pot créixer molt ràpidament. M'imagino la meitat de les empreses que intenten fer processadors complicats trobarà un gran repte, i la gent de la cadena alimentària aturarà el finançament associat amb ella perquè era car i no va funcionar necessàriament.

CodasipCity name (optional, probably does not need a translation) El vicepresident Jerry Ardzzone està d'acord. TERMO dels nostres clients anava a utilitzar un nucli de codi obert RISC-V amb eines de codi obert, creant 108 gravables coprocessadors, i van córrer en diversos problemes. Primer van haver de demostrar que el nucli funciona. Llavors, es van adonar que l'única suite de proves disponible per aquest nucli era de codi obert, perquè totes les altres eines comercials estaven en eines desenvolupades per empreses com Arms, Codasip, MIPS i Synopys. I llavors van haver de demostrar que tots aquests processadors podien gestionar 35 instruccions per a una acceleració molt específica, que en el codi obert és molt difícil. Pots comprar tot això d'en Braç i estar segur que funciona. També podeu construir el vostre propi nucli, el qual assumeix que sabeu construir un processador i poder assegurar-vos que això no estigui bloquejat. Però la verificació sempre és el gran coll.

Això també pot demostrar ser molt car. ImmortanVerificació és la part més difícil i la més cara, Yezy Ardzzone diu. L'EkIttars l'ampolla, i necessita almenys un parell de quarts de treball. I cada vegada que toques el maquinari, l'has de reescalfar.

Per al maquinari de codi obert, el cost inferior és un dels punts de venda de claus. ManveenCompanies com Intel i Braços són realment bons en això, i saps que quan l' integres en un SoC, que pot verificar que funciona, ksysguardd va dir Aldclis De Luna. La indústria diu que això no és tan fàcil. Si penseu en la comunitat de codi obert, un munt de coses que passa es basa en un pressupost. Però hi ha un munt de peces que han d'anar junts. La indústria ha d'unir un flux final a final, i que només pot passar amb més cooperació.

Comprovació de verificació Fa vint anys, hi havia diverses empreses que produeixen eines per a la verificació de processadors. En aquell moment, la majoria de sistemes d'empreses tenien els seus propis processadors de nucli propietari. Des d'aleshores, tots han migrat a una de les grans companyies de processadors, i ara l'experiència s'ha concentrat en aquestes companyies.

Els Anys de l'experiència i la metodologia són un gran avantatge per a ser capaç de verificar amb precisió i validar processadors, Lee diu Pryor. AudioIMENTZompture constantment impressionat per la manera en que les cases condueixen innovació i l'eficiència en el flux de verificació. gnupg.

Consulteu empreses que han ajudat recentment a altres per verificar els nuclis dels processadors parlar sobre com n'és d'important aquesta experiència. El nostre anterior experiència i coneixement eren essencials, les seves ordres diuen VEKETobels Arbel. En primer lloc, la verificació del processador fa 20 anys, però si hagués estat la primera vegada parlant d'aquest tipus de problema que hauria intentat resoldre els problemes. Fins i tot si tens un processador molt petit o simple, els equips de verificació de disseny han d'estar preparats amb aquest tipus de coneixement. Hi ha diverses solucions possibles, i potser no ho hem fet de la millor manera possible. Però definitivament us cal apropar- vos al problema de manera diferent comparada amb altres tipus de disseny. kolab

McKellar està d'acord. Tu necessites tant l'experiència com la metodologia. Es porten molt bé a la mà. Sense els experts, les eines poden no tenir tant valor. Sense les eines, els experts lluitaran perquè l'equip d'eines serà massa feble. Hi ha ANSIs una manca de enginyers de verificació d'alta classe del món i moltes empreses s'estan competint entre elles per al conjunt de l'habilitat necessària. Molts d'ells no tenen prou profunditat pel que necessiten fer.

I tenir aquest coneixement és difícil. Manveen Com provar un processador bàsicament s'ha tancat i encapsulat dins d'aquests tres o quatre grans venedors, 2001 diu Davidmann. ;} Només hi ha un munt de papers o publicacions o eines allà fora que poden ajudar. gnupg.

Consell d' ajuda En Cunningham ofereix aquest consell. - Sí, sí. - Sí, sí, sí. - Sí, sí, sí, sí. Assegura't de saber si realment vols anar i construir el teu propi processador, i si necessites, pren-te'l seriosament. Els Aileen encara són un gran problema. Necessites algú que lideri i que ho posseeixi.

Tot comença a planificar. LeeBe sensible sobre el que realment pots aconseguir i les línies temporals que necessites per al teu temps al mercat, L'Keller diu McKellar. KDEBe es va centrar en intentar limitar combinacions i reduir les característiques. Algunes característiques d'alt nivell o combinacions de característiques no poden ser tan valuoses per al client final, però us costarà molt de temps i esforç per a verificar-les correctament. Tingueu molta ment oberta perquè no hi ha cap resposta. Aquíts no hi ha una cosa que encaixa en absolut. Les revisions són molt importants. Tenint crítiques independents i acceptar la crítica és molt important. I tingueu molta cura de provar noves coses d'hora. Hauríeu d'estar fent les coses noves i difícils tan aviat com sigui possible, gastant molt de temps i esforços en això i menys temps i esforç en les coses més antigues.

I pregunta't per què ho fas. Irlanda sense que intentis fer quelcom innovador i personalitzat, les bones solucions ja existeixen, 2001 diu Davidmann. DeskJet Si esteu intentant afegir algunes coses de teixit molt interessants o instruccions personalitzades, potser per això s'hauria de baixar per la ruta RISC-V. Més gent està construint el seu propi o configurant els seus processadors, el que significa molt més complexitat, molt més verificació, i molt més oportunitats per a la indústria de verificació.

Verificació de codi obert RISC-V certament ha avançat la noció del maquinari de codi obert, i alguns estan qüestionant si també poden esperar que la verificació de codi obert surti d'aquí. L'èxit d'un model de codi obert requereix d'una infraestructura que permet crear dissenys i productes reals, posar-se en fabricació i lliurar-se al mercat, el 1997 diu Bipul Talukdar, director d'aplicacions d'enginyeria per a SmarDV. La peça de clau de la infraestructura necessària és una plataforma de verificació ISC- V que amb precisió els dissenys verificadors usant les especificacions de codi obert amb la CPU executant l' ISA. 2007- 2009

Alguns veuen esperança. ManveenThe RISC-V està treballant conjuntament per ajudar a trobar solucions, quan en Kevin McDermot, vicepresidenta de màrqueting per a programari de Gnomeras. Appledore Potser és millor il·lustrat per l'obra a Google Cloud per desenvolupar i millorar un projecte de codi obert per a un generador de dades d' instruccions aleatòries que fa ús del model de referència riscvOVPsim

Tot i així, és molt improbable que les eines d'EDA siguin reemplaçades per codi obert. El cost real no és l'eina DA. Migra la complexitat, i els grans proveïdors de processadors encara busquen errors inesperats i vulneràbilitats, malgrat els anys d'experiència amb aquests temes.

La segona part d'aquesta sèrie de verificació de processadors es concentrarà en metologies emergents i eines que siguin usades per pioners.

Resum de la privadesa

Seguint la nostra pàgina web, consentiu la nostra política de privadesa. Si accediu a altres pàgines web usant els enllaços proveïts, tingueu en compte que poden tenir les seves pròpies polítiques de privacitat, i no acceptem cap responsabilitat o responsabilitat per a aquestes polítiques o per a dades personals que es puguin recollir a través d'aquests llocs. Si us plau, comproveu aquestes polítiques abans d' enviar qualsevol informació personal a aquests llocs.