13.d2s2-7-aug22-20230824-RISC-V敏捷芯片開發-軟件定義芯片-2023-RISC-V-Summit-China.pdf

1、兆松科技（武漢）有限公司Terapines Technology(Wuhan)Co.,Ltd.RISC-V敏捷芯片開發?17/09/20231伍華林關于兆松關于兆松-軟硬件協同設計服務提供商軟硬件協同設計服務提供商Copyright 2020-2023 Terapines2 高性能/高代碼密度C/C+/Fortran編譯器 ZCC 函數庫，中間件 車規安全軟件檢測工具 zchecker 時鐘精準/指令精準仿真器 zemu 虛擬SoC建模工具 zvboard 微架構性能分析工具 zprof RISC-V指令自定義及SDK自動產生工具 zigen 高性能RTL行為級仿真器 zvc 跨平臺桌面版/云

2、端集成開發環境 ZStudio 兆松科技于2019年底成立于武漢ZStudio調試C程序傳統傳統SoCSoC研發設計流程研發設計流程什么是軟硬件協同設計什么是軟硬件協同設計定義系統功能及技術目標定義系統功能及技術目標選定硬件選定硬件IPIP及硬件系統設計及硬件系統設計軟件開發軟件開發/測試測試系統驗證系統驗證硬件后端設計硬件后端設計硬件規格參數調整硬件規格參數調整加速指令加速指令RTLRTL自動生成自動生成RTLRTL設計與仿真設計與仿真仿真仿真/性能分析性能分析系統驗證系統驗證硬件后端設計硬件后端設計N次調整協同驗證協同驗證/協同仿真協同仿真硬件規格參數調整硬件規格參數調整架構探索架構探索/

3、添加加速指令添加加速指令虛擬虛擬IPIP庫庫&虛擬開發板虛擬開發板硬件、軟件先后設計，容易產生適配度問題軟硬件匹配、硬件冗余等問題導致硬件反復迭代研發周期長、效率較低,TTM無法保證調整虛擬模型/加速指令RTLRTL設計與仿真設計與仿真硬件性能仿真評估硬件性能仿真評估軟硬件協同設計流程軟硬件協同設計流程軟硬件協同設計縮短研發周期虛擬模型支持架構探索，快速添加加速指令，快速仿真得到性能數據深藍色為兆松工具覆蓋階段自動生成支持擴展自動生成支持擴展指令集的指令集的SDKSDK軟件開發軟件開發/測試測試Copyright 2020-2023 Terapines3性能分析性能分析加速指令加速指令RTLR

4、TL自動生成自動生成RTLRTL設計與仿真設計與仿真仿真仿真/性能分析性能分析系統驗證系統驗證硬件后端設計硬件后端設計協同驗證協同驗證/協同仿真協同仿真架構探索架構探索/添加加速指令添加加速指令虛擬虛擬IPIP庫庫&虛擬開發板虛擬開發板調整虛擬模型/加速指令自動生成支持擴展自動生成支持擴展指令集的指令集的SDKSDK軟件開發軟件開發/測試測試Copyright 2020-2023 Terapines4源代碼Coverage分析核心函數性能分析添加加速指令添加加速指令加速指令加速指令RTLRTL自動生成自動生成RTLRTL設計與仿真設計與仿真仿真仿真/性能分析性能分析系統驗證系統驗證硬件后端設計

5、硬件后端設計協同驗證協同驗證/協同仿真協同仿真架構探索架構探索/添加加速指令添加加速指令虛擬虛擬IPIP庫庫&虛擬開發板虛擬開發板調整虛擬模型/加速指令自動生成支持擴展自動生成支持擴展指令集的指令集的SDKSDK軟件開發軟件開發/測試測試Copyright 2020-2023 Terapines5自定義指令自定義指令性能分析對比性能分析對比加速指令加速指令RTLRTL自動生成自動生成RTLRTL設計與仿真設計與仿真仿真仿真/性能分析性能分析系統驗證系統驗證硬件后端設計硬件后端設計協同驗證協同驗證/協同仿真協同仿真架構探索架構探索/添加加速指令添加加速指令虛擬虛擬IPIP庫庫&虛擬開發板虛擬開發

6、板調整虛擬模型/加速指令自動生成支持擴展自動生成支持擴展指令集的指令集的SDKSDK軟件開發軟件開發/測試測試Copyright 2020-2023 Terapines6BeforeAfter豐富的虛擬開發板和豐富的虛擬開發板和IPIP庫庫加速指令加速指令RTLRTL自動生成自動生成RTLRTL設計與仿真設計與仿真仿真仿真/性能分析性能分析系統驗證系統驗證硬件后端設計硬件后端設計協同驗證協同驗證/協同仿真協同仿真架構探索架構探索/添加加速指令添加加速指令虛擬虛擬IPIP庫庫&虛擬開發板虛擬開發板調整虛擬模型/加速指令自動生成支持擴展自動生成支持擴展指令集的指令集的SDKSDK軟件開發軟件開發/

7、測試測試Copyright 2020-2023 Terapines7OoO Boom CPU流水線分析5 Stage CPU流水線分析(云端)強大強大的編譯器研發的編譯器研發/優化能力優化能力9Copyright 2020-2023 Terapines自動生成自定義指令集SDKRVV 1.0,0.71自動向量化大幅提升SPEC CPU跑分降低AI算子庫/函數庫維護成本高密度RISC-V代碼生成OpenGL SL/OpenCL C/CUDA編譯器支持0%20%40%60%80%100%120%400.perlbench401.bzip2403.gcc429.mcf445.gobmk456.hmm

8、er458.sjeng462.libquantum464.h264ref471.omnetpp473.astar483.xalancbmkgeomeanSPECInt2K6llvm(RV64GCB)zcc(RV64GCB)zcc-vec(RV64GCBV)Relative dynamic icount,smaller is better,RV64GCBV,data path:512bitsRelative dynamic icount,smaller is better,RV32IMCV,data path:512bitsEmbench-IoT代碼密度軟硬件協同一體化軟硬件協同一體化UIUI界面界面ZStudioZStudio9Cloud IDEDebuggingPackage ManagerProject Setting總結總結9RISC-V開啟了垂直計算時代軟件定義芯片成為算力增長的必然路徑具備快速架構探索能力的芯片公司將脫穎而出降低DSA芯片軟硬件開發成本是核心競爭力Copyright 2020-2023 TerapinesTHANKS