2023年10月19日，思爾芯（S2C）宣布北京開源芯片研究院（簡稱“開芯院”）在其歷代“香山” RISC-V 處理器開發(fā)中采用了思爾芯的芯神瞳 VU19P 原型驗證系統(tǒng)，不僅加速了產(chǎn)品迭代，還助力多家企業(yè)基于“香山”開發(fā)各種高端芯片。

RISC-V，作為一種開放的指令集架構，已逐漸成為全球處理器開發(fā)的焦點。其中，“香山”被視為 RISC-V 的國際領先代表，是一款開源高性能RISC-V 處理器核。自 2019 年項目發(fā)布一代“雁棲湖”以來，在 GitHub 這一全球最大的開源項目托管平臺上，其獲得了超過 4000 個星標（Star）和 551 個分支（Fork），成為國際上最受關注的開源硬件項目之一。迄今為止，“香山”已經(jīng)成功推出了兩代產(chǎn)品，第三代“昆明湖”正在研發(fā)中。其中，二代“南湖”采用了 14nm 制程技術。其核心頻率高達 2 GHz，并獲得了 10/GHz 的 SPECCPU 2006 評分，綜合性能還超越了 Arm 的 Cortex-A76。已有 18 家業(yè)界領軍企業(yè)正在基于“香山”核進行聯(lián)合研發(fā)，推動高端芯片的示范應用，以此加速 RISC-V 生態(tài)的建設和發(fā)展。
為推進“香山”項目，思爾芯提供了芯神瞳 VU19P 原型驗證系統(tǒng)，一個可以在真實硬件上測試軟件功能和性能的平臺，使“香山”的軟硬件工程師能夠并行工作，顯著加速進程。這一系統(tǒng)兼具靈活性和擴展性，滿足各種設計和應用要求。開芯院補充道：“由于 RISC-V 的多樣化，客戶在選擇時要對不同的 RISC-V 核心進行評估。思爾芯的系統(tǒng)使我們能有效展現(xiàn)處理器性能，順利完成 SPEC 跑分、IO 驗證及 BSP 驅(qū)動開發(fā)等工作，覆蓋了從硬件設計到軟件集成的全生命周期。方便我們的客戶選擇最適合的方案，并助推基于‘香山’核的后續(xù)聯(lián)合研發(fā)。”
圖為香山（南湖架構）在芯神瞳 VU19P 原型驗證系統(tǒng)上演示

1. SPEC 跑分驗證:
在硬件設計中，一旦有了原型或早期版本的設計，就可以使用 SPEC 基準測試進行跑分，從而驗證預期的性能是否得到實現(xiàn)。基于思爾芯的芯神瞳，“香山”團隊運行了 SPEC 基準測試，通過結合顯卡運行 Linux 和圖形界面，以直觀地評估其性能。這為團隊提供了寶貴的反饋，可以據(jù)此進行優(yōu)化以達到或超過預期的性能標準。目前，第二代“香山”（南湖架構）的 SPEC2006 得分為20分，超越了 2018 年的 Arm Cortex-A76。
2. IO 驗證:
IO（輸入/輸出）驗證是確保芯片與外部環(huán)境（如其他芯片、系統(tǒng)等）之間的通信是正確的和高效的過程。思爾芯的芯神瞳便為“香山”提供了一個實際的環(huán)境，用于測試和驗證所有輸入/輸出通信通道。這確保了“香山”與其他硬件組件，如內(nèi)存、存儲和其他接口的完美集成和通信。在整個驗證系統(tǒng)的搭建中，“香山”團隊使用了思爾芯的 PPM、GMAC、PCIe 等子卡和接口，系統(tǒng)整體運行速率為 50MHz，各接口按照它們各自的標準頻率與“香山”系統(tǒng)進行了對接。
3. BSP驅(qū)動開發(fā):
BSP（Board Support Package）驅(qū)動開發(fā)是確保軟硬件順暢交互的關鍵橋梁。利用原型驗證技術，開發(fā)者可以直接在真實硬件上進行 BSP 的開發(fā)和測試，保證軟硬件的緊密協(xié)同，從而提高開發(fā)效率和準確性。隨著“香山”處理器的硬件設計在思爾芯原型驗證系統(tǒng)上穩(wěn)定實現(xiàn)，其軟件團隊立即展開了 BSP 驅(qū)動開發(fā)。這不僅讓軟硬件團隊實現(xiàn)了并行開發(fā)，而且確保軟件在真實硬件環(huán)境中得以優(yōu)化。這種早期介入策略讓軟件團隊更深入地了解硬件特性和限制，為“香山”在最終流片前確保硬件設計并加速軟件開發(fā)奠定了基礎。
“香山”無疑是國際領先的高性能 RISC-V 處理器核。為保持這一地位，選擇合適的合作伙伴對至關重要。開芯院表示：“思爾芯的原型驗證系統(tǒng)無疑為我們香山項目的成功奠定了堅實的基礎。之所以選擇思爾芯，因為我們充分認可他們卓越的技術和服務：技術穩(wěn)定持久，服務響應速度快，產(chǎn)品經(jīng)過長時間驗證，穩(wěn)定且成熟。這為我們的項目注入了巨大的推動力?！?br />思爾芯副總裁陳英仁先生對此也表示：“我們非常高興看到香山成功地應用了我們的‘芯神瞳’，加速了產(chǎn)品的迭代，并滿足了廣泛的目標市場需求。未來，我們將繼續(xù)與開芯院緊密合作，共同致力于擴大 RISC-V 社區(qū)，為推動 RISC-V 生態(tài)的繁榮和前景不懈努力。”

關于北京開源芯片研究院

近年來，RISC-V 快速發(fā)展，已經(jīng)成為當前國際科技競爭的焦點。為提升我國集成電路設計水平，建設與國際開源社區(qū)對接的技術平臺，北京市和中科院高度重視 RISC-V 發(fā)展，組織國內(nèi)一批行業(yè)龍頭企業(yè)和頂尖科研單位于 2021年12月6日發(fā)起成立北京開源芯片研究院。研究院以開源開放凝聚產(chǎn)業(yè)發(fā)展共識，以協(xié)同創(chuàng)新激發(fā)應用牽引潛力，著力推進 RISC-V 創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的加速融合，加速科技創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化落地，加快打造全球領先的 RISC-V 產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

關于思爾芯 S2C

思爾芯（S2C）自2004年設立上?？偛恳詠硎冀K專注于集成電路 EDA 領域。作為業(yè)內(nèi)知名的 EDA 解決方案專家，公司業(yè)務已覆蓋架構設計、軟件仿真、硬件仿真、原型驗證、EDA 云等工具與服務。已與超過 600 家國內(nèi)外企業(yè)建立了良好的合作關系，服務于人工智能、高性能計算、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲、信號處理等數(shù)字電路設計功能的實現(xiàn)，廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G 通信、智慧醫(yī)療、汽車電子等終端領域。