Alternative ISA Sapphire: Verbesserter RISC-V-Prozessor

Von Michael Eckstein

Efinix veröffentlicht die zweite Generation seines RISC-V-Prozessors Sapphire mit fünfstufiger Pipeline.

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Optional ist der Linux-kompatible RISC-V-Prozessor von Efinix mit einem Speichercontroller für DDR oder HyperRAM erhältlich.
Optional ist der Linux-kompatible RISC-V-Prozessor von Efinix mit einem Speichercontroller für DDR oder HyperRAM erhältlich.
(Bild: TRS-Star)

Efinix hat seinen Sapphire RISC-V-Core der zweiten Generation vorgestellt. Nach Angaben des Distributors TRS-Star ist der Kern über eine grafische Benutzeroberfläche vollständig programmierbar. Der 32-Bit-Kern verfügt über konfigurierbare Befehlsfunktionen zum Beschleunigen kundenspezifischer Workloads. Der Sapphire soll mit den beiden FPGAS-Familien von Efinix, Titanium und Trion, kompatibel sein. Der Linux-kompatible Kern hat laut Anbieter eine Speicherverwaltungseinheit und bietet einen optionalen Speichercontroller für DDR oder HyperRAM.

Die RISC-V-SoCs von Efinix basieren auf dem VexRiscv-Kern. Dieser Kern ist eine 32-Bit-CPU, die den ISA RISCV32I mit Erweiterungen für Integer (I), Multiplikationen und Divisionen (M), Atomic-Befehlen (A), Gleitkommaoperationen (F) und Double-Precision (D). Die Erweiterungen I, M, A, F, und D werden im RISC-V-Sprachgebrauch auch unter dem Kürzel G zusammengefasst.

Fünf Pipeline-Stufen integriert

Nach Angaben des Anbieters arbeitet er mit den fünf Pipeline-Stufen Abrufen, Dekodieren, Ausführen, Speichern und Zurückschreiben sowie einem konfigurierbaren Funktionssatz. Neben dem RISC-V-Prozessor sind auf dem System-on-Chip Speicher, eine Reihe von Ein- und Ausgabeeinheiten sowie Schnittstellen für Embedded-User-Funktionen integriert. So sollen sich auf einfache Weise ganze Systeme mit Embedded-Rechenfunktionen und benutzerdefinierten Beschleunigern erstellen lassen, die alle in einem Titanium- oder Trion-FPGA untergebracht sind.

Efinix liefert mit jedem RISC-V-SoC ein Paket mit Hardware- und Softwaredateien aus. Zur Unterstützung bei der Entwicklung von Softwareanwendungen stellt Efinix eine Sammlung vorkompilierter Open-Source-Software zur Verfügung. Mit diesen Paketen lassen sich RTL-Designs anhand eines Beispieldesigns für ein Efinix-Entwicklungsboard erstellen und für eigene Anwendungen erweiterten.

Mithilfe von Beispielprojekten lässt sich die Software-Entwicklungsumgebung einrichten und die eigene Software aufbauen. Efinix stellt darüber hinaus Programmierschnittstellen (API) zur Integration bereit. Im Software Development Kit sind laut TRS-Star ein Eclipse IDE zur Verwaltung von Projekten sowie Software, ein GCC-Compiler und ein OpenOCD Debugger enthalten.

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