Η Renesas είναι μία από τις πολλές εταιρείες που είναι μέλη της RISC-V International, η οποία ήδη διαθέτει μια πλήρη σύνθεση μεγάλων εταιρειών όπως η Intel, η AMD, η NVIDIA, η Western Digital, η Infineon και πολλές άλλες. Όλες αυτές οι εταιρείες είναι εκεί επειδή ενδιαφέρονται να ακολουθήσουν το ISA για μελλοντικά τσιπ που βασίζονται σε αυτό.
Και αυτό ήταν το παράδειγμα που ακολούθησε η Renesas, σχεδιάζοντας μια νέα CPU βασισμένη στο 32-bit RISC-V ISA (RV32) και η οποία έχει επιτύχει ένα ιστορικό ορόσημο, όντας η πρώτη του είδους της που έφτασε σε βαθμολογία 3.27 CoreMark/Mhz, πράγμα που σημαίνει κάτι παραπάνω από αξιοσημείωτη απόδοση.
Τι είναι το CoreMark/Mhz
Το CoreMark/MHz είναι μια μέτρηση που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της απόδοσης ενός επεξεργαστή ή πυρήνα επεξεργαστή με βάση τον αριθμό των λειτουργιών CoreMark που μπορεί να εκτελέσει ανά Megahertz (MHz) συχνότητας ρολογιού. Το CoreMark είναι ένα σημείο αναφοράς που αναπτύχθηκε από την Κοινοπραξία Αναφοράς Ενσωματωμένων Μικροεπεξεργαστών (EEMBC) και χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της απόδοσης των πυρήνων επεξεργαστών σε ενσωματωμένα και ολοκληρωμένα συστήματα.
Ουσιαστικά, το CoreMark/MHz παρέχει ένα σχετικό μέτρο της απόδοσης επεξεργασίας ενός πυρήνα , επιτρέποντας συγκρίσεις μεταξύ διαφορετικών αρχιτεκτονικών και σχεδίων επεξεργαστών. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή CoreMark/MHz, τόσο πιο αποτελεσματικός είναι ο πυρήνας στην εκτέλεση λειτουργιών επεξεργασίας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το CoreMark είναι ένα συνθετικό σημείο αναφοράς που έχει σχεδιαστεί για την αξιολόγηση της απόδοσης σε συγκεκριμένες εφαρμογές και τα αποτελέσματα ενδέχεται να μην αντικατοπτρίζουν πλήρως την απόδοση των εφαρμογών στον πραγματικό κόσμο. Επιπλέον, διαφορετικές εφαρμογές και φόρτοι εργασίας μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση διαφορετικά, επομένως είναι σημαντικό να λαμβάνετε υπόψη πολλαπλές μετρήσεις και σενάρια χρήσης κατά την αξιολόγηση της απόδοσης ενός επεξεργαστή.
Πρώτος που έφτασε τα 3.27 CoreMark/MHz
Όπως ανέφερα, η Renesas ανακοίνωσε τον σχεδιασμό ενός πυρήνα CPU RISC-V, του πρώτου πυρήνα της που βασίζεται σε αυτό το ISA. Είναι μια CPU 32-bit, που σημαίνει ότι χρησιμοποιεί το σύνολο εντολών RV32. Αυτός ο πυρήνας CPU είναι συμβατός με το ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE) e2 studio της Renesas και με άλλα IDE τρίτων για μικροελεγκτές RISC-V, κάτι που θα διευκολύνει τους προγραμματιστές.
Σύμφωνα με την Renesas, η CPU πέτυχε απόδοση 3.27 CoreMark/MHz , ξεπερνώντας παρόμοιες αρχιτεκτονικές RISC-V σε αυτήν την κατηγορία, καθώς και άλλους πυρήνες με διαφορετικές αρχιτεκτονικές. Ωστόσο, δεδομένου του θέματος αυτού του ιστολογίου, είμαστε ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι που επρόκειτο για πυρήνα RISC-V, καθώς πρόκειται για ένα ανοιχτό ISA, που κερδίζει γρήγορα δημοτικότητα στη βιομηχανία ημιαγωγών, και πολλοί προμηθευτές μικροελεγκτών έχουν σχηματίσει κοινές επενδυτικές συμμαχίες για να επιταχύνουν την ανάπτυξη των προϊόντων RISC-V τους.
Προηγουμένως, η Renesas κυκλοφόρησε δύο CPU που αναπτύχθηκαν από την Andes Technology Corp , όπως ο R9A02G020, ένας απλός μικροελεγκτής για συγκεκριμένες εφαρμογές (ASSP ή Application-Specific Standard Products) για έλεγχο κινητήρα, και ο R9A06G150, ένας μικροελεγκτής ASSP για φωνητικές διεπαφές, και οι δύο βασισμένοι στο RISC-V, αλλά δεν σχεδιάστηκαν από την ίδια την Renesas και ήταν MCU.
Επιπλέον, η Renesas παρουσιάζει τώρα την οικογένεια RZ/Five, μια οικογένεια μικροεπεξεργαστών 64-bit RISC-V με δυνατότητα λειτουργίας Linux, και τον RH850/U2B, ένα System-on-a-Chip (SoC) για αυτοκίνητα. Αυτό επεκτείνει περαιτέρω το χαρτοφυλάκιο προϊόντων της εταιρείας που βασίζονται στο RISC-V.
Προδιαγραφές CPU Renesas RISC-V
Όσον αφορά τις τεχνικές προδιαγραφές αυτής της CPU Renesas RISC-V, θα πρέπει να επισημανθούν τα εξής:
- Η νέα CPU της Renesas που βασίζεται στο RISC-V είναι ευέλικτη, για διάφορες εφαρμογές, και όχι τόσο περιορισμένη όσο σε άλλες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε MCU, SoC, ASIC, AASP κ.λπ. Προορίζεται ειδικά για τη βιομηχανία και ενσωματωμένο ή ενσωματωμένο.
- Η απόδοση έχει βελτιστοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό στη σχεδίασή του, γι' αυτό και φτάνει σε αυτά τα σημεία στο σημείο αναφοράς. Αυτή η CPU μπορεί να εκτελέσει το σύνολο εντολών RV32, όπως είπα, τόσο την αρθρωτή επέκταση I όσο και E, γεγονός που την καθιστά κατάλληλη για εφαρμογές γενικής χρήσης.
- Διαθέτει επίσης άλλες ενσωματωμένες μονάδες ή επεκτάσεις RISC-V, όπως M για τη βελτίωση των λειτουργιών πολλαπλασιασμού και διαίρεσης, επέκταση Α για υποστήριξη ατομικών προσβάσεων για ταυτόχρονη χρήση σε συστήματα που βασίζονται σε RTOS, επέκταση C που προσφέρει συμβατότητα με συμπιεσμένες οδηγίες 16-bit για εξοικονόμηση μνήμης space, καθώς και το B, το οποίο παρέχει προηγμένες δυνατότητες χειρισμού bit.
- Από την άλλη πλευρά, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή και στην απόδοση, όχι μόνο στην απόδοση, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές χαμηλής κατανάλωσης.
- Έχει ενσωματωθεί ένα σύστημα Stack Monitor Register, το οποίο αποτρέπει τις υπερχειλίσεις μνήμης στοίβας, επομένως, αποφεύγοντας αυτές τις υπερχειλίσεις, μπορείτε να βελτιώσετε την ακεραιότητα του συστήματος, το οποίο δεν θα αποτύχει λόγω αυτών των προβλημάτων.
- Περιλαμβάνει επίσης μια μονάδα πρόβλεψης δυναμικής διακλάδωσης, η οποία θα βελτιώσει την εκτέλεση κώδικα.
- Φυσικά, περιλαμβάνει μια διεπαφή εντοπισμού σφαλμάτων JTAG, για αποτελεσματική, πλήρη και γρήγορη αποσφαλμάτωση, κάνοντας τη ζωή πολύ πιο εύκολη για τους προγραμματιστές.
- Από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει μια μονάδα ITU ή Instruction Tracing Unit, για να προσφέρει στους προγραμματιστές βαθιά γνώση σχετικά με τη συμπεριφορά του συστήματος.
Η νέα CPU RISC-V της Renesas είναι επίσης συμβατή με το e2 Studio IDE της Renesas και μια μεγάλη ποικιλία IDE τρίτων κατασκευαστών, επιτρέποντας την ανάπτυξη εργαλείων για αυτό το οικοσύστημα. Επιπλέον, το τσιπ έχει δοκιμαστεί αυστηρά τόσο για την απόδοση όσο και για τη λειτουργικότητά του, εξασφαλίζοντας ένα αποδεδειγμένα αξιόπιστο τελικό προϊόν. Θα κυκλοφορήσει στις αρχές του 2024. Θα δούμε πολλά προϊόντα που βασίζονται σε αυτό το τσιπ, κάτι που θα είναι πολύ συναρπαστικό, καθώς το φαινόμενο RISC-V φαίνεται ασταμάτητο στον κόσμο του υλικού, όπως ακριβώς ήταν το Linux στον κόσμο του λογισμικού.