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曹梦侠:香山系列高性能RISC-V多核处理器验证方法学创新实践
观察者网· 2025-07-18 13:43
峰会概况 - 第五届RISC-V中国峰会于2025年7月16至19日在上海举办,设置1场主论坛、9场垂直领域分论坛、5场研习会、11项同期活动及4,500平方米展览区,吸引数百家企业、研究机构及开源社区参与 [1] - 合见工软在EDA分论坛发表主题演讲,聚焦香山昆明湖16核CPU的FPGA验证方法学 [1][3] 香山处理器技术演进 - 第一代雁栖湖:实现乱序执行架构,奠定RISC-V高性能设计方法学基础 [3] - 第二代南湖:性能对标ARM Cortex-A76,成为业界公认的高性能RISC-V核 [3] - 第三代昆明湖:面向数据中心场景,性能对标ARM Neoverse N2,支持64核SoC架构,关键技术包括多核可扩展性(64-256核)、高带宽NoC总线及强一致性内存系统 [3] 多核验证核心挑战 - 规模挑战:FPGA资源需求远超传统平台,需处理复杂总线、多级缓存及外设接口 [4] - 性能挑战:目标FPGA运行速度达10MHz以支持操作系统及软硬协同验证 [4] - 调试挑战:跨核交互与缓存一致性引发深层次Bug,缺乏专用调试工具 [4] 四步验证方法学突破 - 设计移植与适配:实现ASIC到FPGA的自动化转换,涵盖时钟树、存储模型等 [5] - 编译与资源优化:动态平衡资源占用与编译效率,最大化设计收益 [6] - 渐进式启动策略:从单核逐步扩展至多核,降低调试复杂度 [6] - 软硬协同调试:通过硬件仿真与后门加载技术快速定位故障,16核系统稳定运行达10.2MHz,超预期目标 [6] 行业影响与未来方向 - 项目构建多用户并行验证环境,提升硬件资源利用率,推动EDA厂商开发多核验证特性如低功耗分析 [6] - 香山系列为行业提供标准化验证方法,加速RISC-V生态完善及国产高性能处理器全球化应用 [7]
徐易难:SVM——基于硬件的高效RISC-V处理器验证方法
观察者网· 2025-07-18 13:38
峰会概况 - 第五届RISC-V中国峰会于2025年7月16至19日在上海张江科学会堂举办,设置1场主论坛、9场垂直领域分论坛、5场研习会、11项同期活动及4,500平方米未来科技展览区,吸引数百家企业、研究机构及开源技术社区参与 [1] - 中国科学院计算技术研究所徐易难在EDA分论坛发表主题演讲,探讨"SVM:可用综合方法实现RISC-V处理器的高效验证" [1] 处理器验证现状与挑战 - 验证环节已成为芯片开发瓶颈:86%芯片项目首次流片失败,75%项目超预定时间表,验证工程师与设计工程师比例自2007年持续上升 [3] - 协同仿真方法面临两大核心问题:RISC-V指令集扩展导致验证工作量激增,多核处理器仿真速度较单核下降92% [3] - 硬件仿真平台(如FPGA)可加速验证过程,但通信开销仍限制性能,Cadence Palladium等高性能平台亦无法完全解决 [4][5] SVM方法创新与技术突破 - 可综合验证方法(SVM)通过全硬件化验证逻辑消除通信开销,需解决三大挑战:软件REF电路硬件迁移、硬件REF执行效率提升、硬件环境调试机制缺失 [5] - 关键技术包括:语义代码迁移技术(实现指令集精准硬件化)、简化硬件参考模型SRef(验证速度提升)、硬件化调试机制(集成断言/计数器/错误日志) [6] - 实验数据显示:FPGA平台验证速度达60MHz(较DiffTest快10倍),Cadence Palladium平台达1.9MHz接近理想速度 [6] 行业应用前景 - SVM方法已在香山、果壳等RISC-V处理器验证中成功应用,为指令集扩展背景下的高效验证提供解决方案 [6] - 该技术不仅适用于RISC-V领域,其方法论可扩展至其他硬件验证场景,推动行业验证技术向高效精确方向发展 [7]