开源RISC-V处理器核COOSCA的敏捷设计实践与教训

本报告是计算所包云岗老师在智能体系架构专题报告所作。

首先，包老师介绍了有关指令集的相关内容，并给你选择RISC-V的理由。

开源驱动力：

（1）智能物联网的到来，处理器芯片的需要庞大，但是应用各种各样，AIoT的需求碎片化，现有处理器设计无法有效应用，需发展处理器芯片设计新方法。

（2）AI人才，处理器芯片设计人才的需求高，进入门槛很高，借助软件开源的方式，降低设计的成本，推动产业变革。

开源四要素：

首先是指令集（ISA）

指令集是软件和硬件沟通的一种规范。但是，要把指令集真正设计成一套产品，首先需要将指令集设计微架构，然后根据微架构设计产品。

指令集其实是对任务的一种格式的定义，操作的哪几位，功能是什么，表现形式则是手册。

微架构设计是将指令集手册定义的功能实例化，然后通过开发编程源代码，最后通过工具链编程版图，才能将芯片造出来，最后流片封装。

RISC-V基础指令只有47条，并已经冻结，而x86已经发展到上千条。

同X86/ARM相比， 它们的知识产权模式为：

然后介绍了一些实践，从模式到语言等选择如下：

基于上述参考，选择云平台架构

最下面的是FPGA阵列，上层支持RISC-V指令集，然后在上层使用敏捷开发语言做微架构设计，第4层就是外围的设计，然后支持OS,开发环境，真正做到云，还需要云的管理——SERV

包老师介绍，该平台已经在国科大教学中广泛应用。

该设计采用软件中面向对象的设计方式，将传统的紧耦合的处理器内部结构解耦并对象化，从而实现处理器设计的易分解、易扩展和组合。