64-битное ядро ​​RISC-V требует в 10 раз лучших показателей CoreMark / Вт по сравнению с другими процессорами 3-5 ГГц

Micro Magic представила 64-битное ядро ​​RISC-V, показывающее революционные 110000 CoreMarks / Вт, при этом чип с частотой 3 ГГц потребляет менее 70 мВт. Компания заявляет, что показатели CoreMark / Вт в 10 раз лучше, чем у других процессоров в диапазоне 3-5 ГГц.

Учитывая впечатляющие перспективы и внезапную кончину компании Magic AI, занимающейся технологиями искусственного интеллекта, нам, возможно, следует опасаться раздумывающих компаний с Magic в их названии. Тем не менее, удивительные заявления о невероятно эффективном ядре RISC-V, выпущенном в последние недели фирмой Micro Magic EDA из Саннивейла, Калифорния, кажутся реальностью.

В конце октября компания кратко анонсировала 64-битное ядро ​​RISC-V с тактовой частотой 5 ГГц и 13 000 CoreMarks при 1,1 В. 30 ноября EETimes сообщил о недавней демонстрации, которая, похоже, соответствует заявленным.

Сегодня Micro Magic объявила об очередном прорыве, пообещав «наивысшую в мире производительность / мощность 64-битного ядра RISC-V на уровне 110 000 CoreMarks / Вт». Процессор Micro Magic RISC-V, используемый в сегодняшней демонстрации с тактовой частотой 3 ГГц, по-видимому, по сути тот же, что и аналогичное безымянное ядро ​​в демонстрации EETimes, работающее на частоте 5 ГГц и 13 000 CoreMarks при 1,1 В.

Демонстрация Micro Magic RISC-V на плате Odroid, показывающая 110000 CoreMarks / Вт

Сегодняшний анонс показывает производительность 8000 CoreMarks на частоте 3 ГГц при потреблении менее 70 мВт. Это составляет 110000 CoreMarks / Вт, что, по утверждению Micro Magic, в 10 раз лучше, чем у других процессоров CISC / RISC / MIPS в диапазоне от 3 ГГц до 5 ГГц.

Обе демонстрации тестов были выполнены на кремнии, работающем на неназванном Odroid SBC, что предполагает, что он работает под управлением Linux. Более ранняя демонстрация показала 4,327 ГГц при 0,8 В и 5,19 ГГц при 1,1 В. В оригинальном октябрьском объявлении утверждалось, что ядро, «работающее при номинальном напряжении 0,8 В, обеспечивает 11 000 тестов CoreMark на частоте 4,25 ГГц, потребляя всего 200 мВт».

В истории EETimes представитель Micro Magic Энди Хуанг сравнил свои тесты с мощной новой 5-нм производственной системой Apple M1 на кристалле для Mac. В то время как Apple заявляет, что восьмиъядерный M1 обеспечивает «лучшую в мире производительность процессора на ватт», у M1 меньше, чем 100 CoreMarks на ватт, утверждает Хуанг, известный в отрасли разработчик симулятора Finesim. Хуанг также сравнивает свой чип со стареющей архитектурой Cortex-A9, которая, по его словам, является самым быстрым процессором Arm в тестах EEMBC с показателем 1112 CoreMarks на ватт.

Micro Magic изначально нацелен на устройства с батарейным питанием, такие как смартфоны. «В современных устройствах с батарейным питанием показатели CoreMark на ватт намного важнее, чем показатели CoreMark на мегагерц», - сказал Хуанг EETimes. «Для типичного устройства мощностью 5 Вт мы можем реализовать 25 ядер. Кто может сделать 25 ядер в индустрии мобильных телефонов? »

В сегодняшнем пресс-релизе соучредитель Micro Magic Ли Тавроу вместе с выпускником Sun Марком Санторо также сделали акцент на телефонах. «Для таких приложений, как мобильные телефоны, очень важно, можно ли использовать телефон целый день или несколько на одной зарядке», - заявил Тавроу. «Обычно устройства с низким энергопотреблением также имеют гораздо более низкую производительность, но с нашим IP мы позволяем нашему клиенту иметь как самую быструю в мире скорость на 5 ГГц, так и самую низкую мощность на 70 мВт и 3 ГГц в одном устройстве».

Micro Magic планирует использовать модель лицензирования IP для своих ядер RISC-V. Мы не видели подробностей о том, когда технология Micro Magic может начать появляться в производственном кремнии, и на сайте до сих пор нет страницы RISC-V.

Micro Magic - ведущий поставщик EDA, специализирующийся на инструментах трехмерной компоновки YSV, которые он использовал для создания своего прототипа кристалла для демонстраций. Компания была основана в 1995 году и затем продана компании Juniper Networks за 260 миллионов долларов. В 2004 году он был «возрожден под тем же именем первоначальными основателями», - говорит EETimes.

Тесная связь с быстрой памятью

Мы узнали о Micro Magic в этом интересном анализе RISC-V от 30 ноября ZDNet , который включает цитаты профессора Калифорнийского университета в Беркли Дэвида Паттерсона, который был ключевым разработчиком как RISC-V, так и RISC. «Это отчасти потрясающе», - сказал Паттерсон ZDNet о первоначальной демонстрации Micro Magic. «Я думаю, что в мэйнфреймах IBM есть 5-гигагерцовый продукт с жидкостным охлаждением, потребляющий 100 Вт».

ZDNet отмечает, что «чип RISC-V набрал 13 000 баллов, что более чем вдвое превышает оценку производительности на ядро ​​Exynos на базе Arm. В то время как Intel Xeon номинально выше на ядро ​​- 26 009, часть Xeon требует гораздо больше потоков выполнения, 120, чтобы достичь такой производительности ». Хотя мы знаем, что тесты CoreMark измеряются только для одного ядра для каждого процессора, мы не уверены, как ZDNet определил это количество потоков в 120.

Хуанг намекнул, что одним из секретов впечатляющего соотношения мощности и производительности ядра является тесная связь с быстрой памятью. «Если память работает на пяти гигагерцах, а логика - на одном гигагерце, кто является узким местом?» Хуанг сообщил ZDNet, не раскрывая никаких подробностей. В статье отмечается, что в начале 90-х Санторо и Тавроу запатентовали микросхему SRAM, которая в то время была самой быстрой на рынке.

Хуанг объяснил ZDNet, что простота набора инструкций RISC-V и открытость архитектуры позволили Micro Magic быстро разработать прототип с использованием стандартной кремниевой пластины без специальных настроек. Это также позволит сэкономить средства для небольших разработчиков нестандартных микросхем, которые могут накапливаться в челночном цикле, где разные микросхемы от разных поставщиков изготавливаются на одной и той же пластине.

Конечно, есть дополнительная экономия, если не платить лицензионный сбор, как в случае с Arm. Хуанг добавил, что RISC-V поможет поставщикам микросхем и производителям технологий соблюдать ожидаемые нормативные требования и рыночные силы, способствующие снижению энергопотребления.

История ZDNet предполагает, что Nvidia может начать разработку проектов RISC-V после приобретения Arm. Тем не менее, возможно, мы уже прошли переломный момент в сторону RISC-V. В отличие от Arm, Консорциум RISC-V не требует раскрытия информации об использовании. В 2021 году мы, вероятно, увидим, как многие новые чипы RISC-V оживают, полностью сформированные в секретных лабораториях НИОКР.

Недавно дочерняя компания Alibaba T-Head, ориентированная на RISC-V, объявила о сотрудничестве с Allwinner по выпуску одноядерного процессора XuanTie C906 (RV64GCV) RISC-V с тактовой частотой 1 ГГц, предназначенного для работы под Debian Linux. Чтобы узнать о некоторых последних обновлениях деятельности RISC-V, в том числе о недавних SoC SiFive FU740 и HiFive Unmatched SBC, ознакомьтесь с этой презентацией Google Docs RISC-V от Дрю Фустини из BeagleBoard.org, освещающей основные моменты Open Source Summit Japan 2020.

Дополнительная информация

Сроки производства процессоров Micro Magic на базе RISC-V не называются. Более подробную информацию можно найти в объявлении о 110 000 CoreMarks / Watt (PDF), и больше со временем должно появиться на веб-сайте Micro Magic .