中科院发布国产RISC-V处理器“香山”：已成功运行Linux 7月流片

本周，首届risc-v中*会在上海科技大学举办。这是risc-v第一次在北美以外地区举办同等规模的峰会。

在本届大会上，中科院大学教授、中科院计算所研究员包云岗公布了国产开源高性能risc-v处理器核心——香山。

谈到为何要打造“香山”，包云岗表示，要建立一个像linux那样的开源risc-v核主线，既能被工业界广泛应用，又能支持学术界试验创新想法。

而且要让它像linux那样至少存活30年！

（注：以下香山技术资料均已获得包云岗老师授权。）

研发历程

经过了一年多的准备，2020年6月11日，香山在github上建立代码仓库。

之后香山的研发进展非常之快：7月6日完成乱序流水线，能正确运行coremark；9月12日，linux正确启动；10月22日，debian正确启动。

在短短的一年时间里，有25位同学和老师参与了香山的开发，共提交了超过5万行代码。

香山核心以“湖”来命名架构代号，第一代叫做“雁栖湖”，以此来表示出自中科院大学。

“雁栖湖”rtl代码于今年4月完成，计划于7月基于台积电28nm工艺流片。

第二代架构叫做“南湖”，将采用中芯国际14nm工艺，预计今年年底流片。

香山处理器不仅有科研院所，也有企业参与，其中北京微核芯参与了第一期的设计工作，

目前团队正招募香山处理器二期联合开发合作伙伴，加入的企业已有字节跳动等公司。

那么，这两款芯片的实际性能如何？

性能参数

“雁栖湖”采用乱序执行、11级流水、6发射，由于使用的较旧的28nm台积电工艺，因此主频较低，预计达到1.3ghz。

“雁栖湖”sepc2006性能得分大约为7/ghz，以此来看，香山第一代架构主要对标arm的a72或a73。

而第二代架构在性能上有大幅度提升，包云岗表示，“南湖”的目标是sepc2006达到20分，即10/ghz，已经接近i9-10900k的11.08/ghz。

该团队希望，未来通过持续迭代优化（“南湖”→”x湖”→”y湖”→……），让“香山”的性能达到arm a76的水平。

值得一提的是，今天risc-v芯片厂商推出了号称全球最快的risc-v cpu——p550。这款芯片的实际性能为8.65/ghz（specint 2006），对标arm的a75。

p550将使用英特尔的7nm技术，而英特尔7nm至少在2023年才能推向市场，因此短期内这款芯片还不会面世。

为了开发这样一款芯片，包云岗团队还开发了一系列流程、平台、基础设施。比如为了更好地支持chisel开发与调试，团队就开发了十余款工具，支撑起一套处理器芯片敏捷开发的流程。

根据投稿情况，本届risc-v中*会将在已有分类基础上为中科院计算所的香山risc-v处理器特别增设「香山session」，接收12篇香山处理器的报告。

6月25日下午，香山将举办线上tutorial，介绍香山的开发工具链、仿真调试工具等等，对处理器设计感兴趣的开发者可以前去报名。

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