晶心推出RISC-V超純量亂序執行多核心處理器

2023 年 02 月 06 日

晶心科技在2022年Linley秋季處理器大會上,展示了其最新的頂級AndesCore AX60系列。該系列是一個功率和面積效率方面都有極佳表現的亂序執行64位元處理器架構,主要是針對需要極高計算量要求的作業系統和應用程式的需求而設計,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)、人工智慧(AI)、擴增/虛擬實境(AR/VR)、資料中心加速器、5G基礎設施、高速網路和企業級儲存系統等。

AX60系列的第一個成員AX65支援RISC-V最新的指令集擴展,例如純量加密(Scalar Cryptography)擴展指令集和位元操作(Bit Manipulation)擴展指令集。AX65核心是一個具有13級管線,4路(4-way)超純量,亂序(Out-of-Order)執行的處理器。在TAGE (TAgged GEometric History Length)高準確率迴圈動態分支預測器的協助下,每個時脈可有效率地攫取4至8條指令。接著,它將多至4條指令同時進行解碼、重新命名和發送到8個執行單元,這包括4個整數單元、2個完整的讀取/儲存單元以及2個浮點運算單元。除了讀取/儲存單元外,AX65的記憶體管理單元還包括分別的2級轉譯後備緩衝區(Translation Lookaside Buffer),具有同時進行多個分頁鏈結表更新查詢(Table Walkers)和最多可達64條執行中的讀取/儲存指令。

AX65支援多核心叢集,其具有快取記憶體資料一致性管理(Cache Coherence)以擴展其效能。每一個核心都有64KB的專用指令和資料快取。該叢集最多可擴充至8個核心,並含有一個叢集內一致性管理器(In-cluster Coherence Manager)和一個可達8MB的共享快取。其IO一致性介面(IO Coherence Interface)可讓所有AX65的快取與外部IO周邊維持一致性,並易於SoC之整合。一致性管理器和共享快取可以與核心非同步運行來達到SoC整體性能的最佳化。此外,AX65支援RISC-V標準的外部除錯(External Debug)和指令記錄(Instruction Trace)介面,方便快速的系統開發、分析和除錯。

晶心科技總經理暨技術長蘇泓萌博士指出,AX65在大型基準測試中,在相同的頻率下比前一代高端核心AX45提供了高出2倍的性能。此外,它能夠在7奈米製程下以2.5GHz的頻率運行,比AX45高出25%。憑藉性能的大幅躍升,AX65處理器可滿足當前高性能SoC中各種新興應用對提高控制處理器性能的需求。

AndesCore AX65將於2023年的年中透過優先體驗計畫提供給特定客戶,並於2023年底上市開放對所有客戶授權。

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