3-伍华林-利用软硬件协同设计加速基于RISC-V的DSA芯片开发-2023RT-Thread_20240102141238.pdf

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1、兆松科技（武汉）有限公司Terapines Technology(Wuhan)Co.,Ltd.利用软硬件协同设计加速基于RISC-V的DSA芯片开发1/2/20241伍华林兆松科技CTO关于兆松关于兆松-软硬件协同设计服务提供商软硬件协同设计服务提供商Copyright 2020-2023 Terapines2 高性能/高代码密度C/C+/Fortran编译器 ZCC 函数库，中间件 车规安全软件检测工具 zchecker 时钟精准/指令精准仿真器 zemu 虚拟SoC建模工具 zvboard 微架构性能分析工具 zprof RISC-V指令自定义及SDK自动产生工具 zigen 高性能RTL

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3、探索/添加加速指令添加加速指令虚拟虚拟IPIP库库&虚拟开发板虚拟开发板硬件、软件先后设计，容易产生适配度问题软硬件匹配、硬件冗余等问题导致硬件反复迭代研发周期长、效率较低,TTM无法保证调整虚拟模型/加速指令RTLRTL设计设计与仿真与仿真硬件性能仿真评估硬件性能仿真评估软硬件协同设计流程软硬件协同设计流程软硬件协同设计缩短研发周期虚拟模型支持架构探索，快速添加加速指令，快速仿真得到性能数据深蓝色为兆松工具覆盖阶段自动生成支持扩展自动生成支持扩展指令集的指令集的SDKSDK软件开发软件开发/测试测试Copyright 2020-2023 Terapines3性能分析性能分析加速指令加速指令R

4、TLRTL自动生成自动生成RTLRTL设计与仿真设计与仿真仿真仿真/性能分析性能分析系统验证系统验证硬件后端设计硬件后端设计协同验证协同验证/协同仿真协同仿真架构探索架构探索/添加加速指令添加加速指令虚拟虚拟IPIP库库&虚拟开发板虚拟开发板调整虚拟模型/加速指令自动生成支持扩展自动生成支持扩展指令集的指令集的SDKSDK软件开发软件开发/测试测试Copyright 2020-2023 Terapines4源代码Coverage分析核心函数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自动生成自动生成RTLRTL设计与仿真设计与仿真仿真仿真/性能分析性能分析系统验证系统验证硬件后

5、端设计硬件后端设计协同验证协同验证/协同仿真协同仿真架构探索架构探索/添加加速指令添加加速指令虚拟虚拟IPIP库库&虚拟开发板虚拟开发板调整虚拟模型/加速指令自动生成支持扩展自动生成支持扩展指令集的指令集的SDKSDK软件开发软件开发/测试测试Copyright 2020-2023 Terapines5自定义指令自定义指令性能分析对比性能分析对比加速指令加速指令RTLRTL自动生成自动生成RTLRTL设计与仿真设计与仿真仿真仿真/性能分析性能分析系统验证系统验证硬件后端设计硬件后端设计协同验证协同验证/协同仿真协同仿真架构探索架构探索/添加加速指令添加加速指令虚拟虚拟IPIP库库&虚拟开发板虚

6、拟开发板调整虚拟模型/加速指令自动生成支持扩展自动生成支持扩展指令集的指令集的SDKSDK软件开发软件开发/测试测试Copyright 2020-2023 Terapines6BeforeAfter丰富的虚拟开发板和丰富的虚拟开发板和IPIP库库加速指令加速指令RTLRTL自动生成自动生成RTLRTL设计与仿真设计与仿真仿真仿真/性能分析性能分析系统验证系统验证硬件后端设计硬件后端设计协同验证协同验证/协同仿真协同仿真架构探索架构探索/添加加速指令添加加速指令虚拟虚拟IPIP库库&虚拟开发板虚拟开发板调整虚拟模型/加速指令自动生成支持扩展自动生成支持扩展指令集的指令集的SDKSDK软件开发软件

7、开发/测试测试Copyright 2020-2023 Terapines7OoO Boom CPU流水线分析5 Stage CPU流水线分析(云端)Virtual SoC/IP Prototype*ZVBoard Coming in Jan,2024强大强大的编译器研发的编译器研发/优化能力优化能力9Copyright 2020-2023 Terapines自动生成自定义指令集SDKRVV 1.0,0.71自动向量化大幅提升SPEC CPU跑分降低AI算子库/函数库维护成本高密度RISC-V代码生成OpenGL SL/OpenCL C/CUDA编译器支持0%20%40%60%80%100%12

8、0%400.perlbench401.bzip2403.gcc429.mcf445.gobmk456.hmmer458.sjeng462.libquantum464.h264ref471.omnetpp473.astar483.xalancbmkgeomean SPECInt2K6llvm(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代码密度软硬件协同一体化软硬件协同一体化UIUI界面界面ZStudioZStudio9Cloud IDEDebuggingPackage ManagerProject Setting总结总结9RISC-V开启了垂直计算时代软件定义芯片成为算力增长的必然路径具备快速架构探索能力的芯片公司将脱颖而出降低DSA芯片软硬件开发成本是核心竞争力Copyright 2020-2023 TerapinesTHANKS