64ビット・プロセッサSapphire RV64 SoCは,従来からある32ビットのSapphire SoCを拡張し,組み込みシステム設計者に,大容量のメモリサポート,豊富なI/O機能,高いスケーラビリティといった,高性能で柔軟なプロセッサプラットフォームを提供する.
処理性能やメモリ容量,キャッシュ容量,I/O性能などの性能要件が32ビット組み込みプロセッサでは厳しいアプリケーション向けに,Sapphire RV64は設計されている.
Sapphire RV64は,すでに32ビットSapphire SoCを利用している場合に,システム構成を根本的に再設計することなく性能を拡張できるよう設計されており,開発環境上で自由に構成可能なアプローチを継承している.
64ビット環境の組み込みLinuxやAIワークロードで求められる,より大きなアドレス空間,より大容量のキャッシュ,強化されたデバッグ機能を実現している.
●アーキテクチャ
RISC-V 64IM命令セットに対応し,7段パイプラインとなっている.オプションで,次の拡張命令セットをサポートできる.
・A(Atomic: アトミック命令)
・F(Single-Precision Floating Point)
・D(Double-Precision Floating Point)
・C(Compressed Instructions)
・Zba(Address Generation)
・Zbb(Basic Bit Manipulation)
・Zbs(Single-Bit Operations)
・Zicbom(Cache Block Management)
●性能の強化
次の機能により,処理性能を強化している.
・4KB~512KBのオンチップRAM
・マルチウェイ構成のL1命令キャッシュ
・マルチウェイ構成のL1データキャッシュ
・オプションのL2キャッシュ
・オプションの分岐予測器(Branch Predictor)
・オプションのハードウェア・プリフェッチャ
・オプションのソフトウェア・プリフェッチャ
●Linuxサポート
オプションのSV39メモリマネジメントユニット(MMU) を搭載可能である.
●AI機能
AIワークロード向けに高いメモリ帯域幅に対応し,柔軟性を向上させた.
メモリコントローラはDDR3,HyperRAM,LPDDR4xに対応し,最高3,200Mbpsで動作する.
●迅速な開発を支援
充実したデバッグ機能に加え,FPGA回路とのネイティブな協調デバッグ機能(FPGA Co-Debug)を提供する.
4K LE(Logic Element)未満の小型構成~64ビットプロセッサと数GB規模のメモリを扱える大規模構成まで,高性能なコンピューティング機能を備えた幅広い選択肢を利用できるようになる.
32ビットSapphire SoCと同様に,カスタム命令(Custom Instruction)機能を備えている.
Sapphire RV64は,全てのTitanium FPGAとTopaz FPGA,およびTrionシリーズ(T20以上)のデバイスで利用可能である.32ビット版および64ビット版を含む全てSapphire SoCコアはEfinity IP Managerを使用して構成する.
ソフトウェア開発向けには,Eclipseベースの Efinity RISC-V Embedded Software IDE が提供されている.
参考ウェブサイト
(1)Efinix Brings 64-Bit RISC-V Performance to Embedded FPGA Designs With New Sapphire RV64 SoC