中科院发布国产RISC-V处理器“香山”，已成功运行Linux，7月流片

Posted 2021-07-15 QbitAl

晓查 发自 凹非寺 
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

本周，首届RISC-V中国峰会在上海科技大学举办。这是RISC-V第一次在北美以外地区举办同等规模的峰会。

在本届大会上，中科院大学教授、中科院计算所研究员包云岗公布了国产开源高性能RISC-V处理器核心——香山。

谈到为何要打造“香山”，包云岗表示，要建立一个像Linux那样的开源RISC-V核主线，既能被工业界广泛应用，又能支持学术界试验创新想法。

而且要让它像Linux那样至少存活30年！

（注：以下香山技术资料均已获得包云岗老师授权。）

研发历程

经过了一年多的准备，2020年6月11日，香山在GitHub上建立代码仓库。

之后香山的研发进展非常之快：7月6日完成乱序流水线，能正确运行CoreMark；9月12日，Linux正确启动；10月22日，Debian正确启动。

在短短的一年时间里，有25位同学和老师参与了香山的开发，共提交了超过5万行代码。

香山核心以“湖”来命名架构代号，第一代叫做“雁栖湖”，以此来表示出自中科院大学。

“雁栖湖”RTL代码于今年4月完成，计划于7月基于台积电28nm工艺流片。

第二代架构叫做“南湖”，将采用中芯国际14nm工艺，预计今年年底流片。

香山处理器不仅有科研院所，也有企业参与，其中北京微核芯参与了第一期的设计工作，

目前团队正招募香山处理器二期联合开发合作伙伴，加入的企业已有字节跳动等公司。

那么，这两款芯片的实际性能如何？

性能参数

“雁栖湖”采用乱序执行、11级流水、6发射，由于使用的较旧的28nm台积电工艺，因此主频较低，预计达到1.3Ghz。

“雁栖湖”SEPC2006性能得分大约为7/Ghz，以此来看，香山第一代架构主要对标ARM的A72或A73。

而第二代架构在性能上有大幅度提升，包云岗表示，“南湖”的目标是SEPC2006达到20分，即10/Ghz，已经接近i9-10900K的11.08/GHz。

该团队希望，未来通过持续迭代优化（“南湖”→”X湖”→”Y湖”→……），让“香山”的性能达到ARM A76的水平。

值得一提的是，今天RISC-V芯片厂商推出了号称全球最快的RISC-V CPU——P550。这款芯片的实际性能为8.65/Ghz（SPECInt 2006），对标ARM的A75。

P550将使用英特尔的7nm技术，而英特尔7nm至少在2023年才能推向市场，因此短期内这款芯片还不会面世。

为了开发这样一款芯片，包云岗团队还开发了一系列流程、平台、基础设施。比如为了更好地支持Chisel开发与调试，团队就开发了十余款工具，支撑起一套处理器芯片敏捷开发的流程。

根据投稿情况，本届RISC-V中国峰会将在已有分类基础上为中科院计算所的香山RISC-V处理器特别增设「香山Session」，接收12篇香山处理器的报告。

6月25日下午，香山将举办线上Tutorial，介绍香山的开发工具链、仿真调试工具等等，对处理器设计感兴趣的开发者可以前去报名。

参考资料：
[1]https://www.zhihu.com/question/466393646/answer/1955410750
[2]https://openxiangshan.github.io
[3]https://github.com/OpenXiangShan/XiangShan
[4]https://riscv.org/blog-chinese/2021/05/riscv-world-conference-china-2021-program/