Semidynamics发布完全可定制的四路Atrevido 423 RISC-V内核，用于大数据应用

亮相RISC-V中国峰会，展台B2
2023年8月23日-25日

西班牙巴塞罗那–2023年7月20唯一完全可定制的RISC-V处理器IP的提供商Semidynamics推出了Atrevido系列64位内核的下一个成员。Atrevido 423具有更宽的4路管道，允许解码和退役的指令最高是最近推出的2路223内核的两倍。它还与更多功能单元结合，大幅增加了IPC（每周期指令数）。

Semidynamics首席执行官Roger Espasa表示：“Atrevido 423特别适合需要大量数据的应用。当所需的数据无法适应更接近内核的内存层次结构级别（例如L1、L2甚至L3）时，它会大有作为，由于我们的Gazzillion™错过技术，它可以容忍非常大的延迟，而且不影响吞吐量。这可以处理多达128个同时数据请求，并以返回的任何顺序将它们跟踪回正确的位置。Gazzillion™支持内核访问远离内核的存储器层次结构级别，而不会影响带宽或吞吐量。实际上，Gazzillion™ 技术消除了采用CXL技术时可能出现的延迟问题，使远程内存能够以其设计的超高速度访问。因此，Atrevido能够很好地处理AI和HPC工作负载，这些工作负载通常需要快速访问主存中的大量数据。

Atrevido可以配置为具有CHI NoC的相干内核，也可以配置为通过AXI接口连接的更简单的非相干内核。此外，该内核改进了TLB和MMU，而且支持SV39/48/57，非常适合使用Linux运行、占用大量内存的应用程序。无序内核设有可以添加的RISC-V扩展的大菜单。最值得注意的是，它可以配置内部矢量单元，其完全支持最新的RISC-V矢量规范。其他重要扩展包括位操作、加密、单精度FP、双精度FP和半精度FP以及bfloat16。如果目标市场需要，客户还可以选择通过ECC保护数据缓存以及通过奇偶校验保护指令缓存。此外，Atrevido内核完全符合最新的RVA22 RISC-V配置文件。这些内核与工艺无关，已经提供低至5纳米的版本。

Roger Espasa补充道：“Semidynamics拥有市场上最快的内核，即使数据不适合缓存，也能以高频率以每时钟一条缓存线移动大量数据。在右侧节点上，这可以在高达2.4 GHz频率下完成。市场的其余部分平均每很多个周期就有一条缓存线，这与Semidynamics的每个周期都有一条相去甚远。”

支持加密

实现的标量加密扩展遵循最新规范（Zks和Zk），并为SHA2-256、SHA2-512、ShangMi 3、ShangMi 4、AES-128、AES-192和AES-256等算法提供高性能加密。Atrevido 423恒定时间实现提供了抵御侧信道攻击的安全性，同时仍然提供了高性能的加密解决方案。

Open Core Surgery，完全定制

Espasa解释道：“这些最先进内核的客户希望拥有独特的解决方案，并构建自己的特殊秘密酱汁。”。“在提供Open Core Surgery™方面我们做到了独一无二，因为我们开放了内核，可以在其中插入定制指令。这是独一无二的，因为其他公司的内核只能从一组预先确定的选项进行配置。这完全保护了客户的ASIC不被复制，并保护了其在新ASIC中的数百万美元投资。这也意味着它针对功率、性能和面积进行了优化，没有不必要的开销或妥协。”

Semidynamics可以在几周内将客户的“秘密酱汁”功能实现到RTL中，这是其他人无法提供的。Semidynamics还使客户能够快速将其定制内核推向市场，因为第一滴可以在FPGA上运行。这使客户能够检查功能并在其上运行软件，而Semidynamics则进行内核验证。通过并行执行这些操作，可以更快地将产品推向市场，并降低风险。

矢量单元

其中的关键是Semidynamics的矢量单元，它是RISC-V市场上最大的、完全可定制的矢量单元。每个周期可提供高达2048b的计算量，用于前所未有的数据处理。矢量单元由几个“矢量内核”组成，大致相当于一个GPU内核，并行执行多个计算。每个矢量内核都有能够执行加法、减法、融合乘加、除法、平方根和逻辑运算等算术单元。Semidynamics的矢量内核可以定制以支持不同数据类型：FP64、FP32、FP16、BF16、INT64、INT32、INT16或INT8，具体取决于客户的目标应用程序域。以位为单位的最大数据类型大小定义了矢量内核宽度或ELEN。然后，客户选择要在矢量单元内实现的矢量内核的数量，4、8、16或32个内核，以满足非常广泛的功率性能区域权衡选项。一旦做出这些选择，总的矢量单元数据路径宽度或DLEN是ELEN x 矢量内核的数量。Semidynamics支持128b至2048b的DLEN配置。

独特的是，Semidynamics在矢量单元中提供了第二个关键选择：每个矢量寄存器（称为VLEN）的位数也可以根据客户的需求进行定制。虽然大多数其他供应商认为VLEN等于DLEN（即1X比率），但Semidynamics提供2X、4X和8X比率。当VLEN大于DLEN时，矢量运算使用多个周期来执行。例如，当VLEN＝2048和DLEN＝512时，每个矢量算术运算将需要4个时钟执行。这对于容忍较大内存延迟和降低功耗来说是一个很好的功能。这释放了矢量单元处理Gazzilion不断提供的前所未有的数据位的能力。

Semidynamics www.semidynamics.com

2016年成立于西班牙巴塞罗那，Semidynamics™是唯一完全可配置的RISC-V处理器IP提供商，专业提供高带宽、高性能内核，其矢量单元面向机器学习和人工智能应用。我公司为私人公司，是RISC-V联盟的战略成员。