Renesas là một trong nhiều công ty là thành viên của RISC-V International, vốn đã có thành viên gồm nhiều tập đoàn quan trọng như Intel, AMD, NVIDIA, Western Digital, Infineon, v.v. Chà, tất cả các công ty này đều quan tâm đến việc tuân theo ISA cho các chip trong tương lai dựa trên nó.
Và đó chính là ví dụ mà Renesas đã noi theo, thiết kế một CPU mới dựa trên ISA RISC-V 32-bit (RV32) và điều đó đã đạt được một cột mốc lịch sử, là tính năng đầu tiên trong số này đạt được số điểm 3.27 CoreMark/Mhz, nghĩa là còn hơn cả hiệu năng vượt trội.
CoreMark/Mhz là gì
CoreMark/MHz là thước đo dùng để đo hiệu suất của bộ xử lý hoặc lõi bộ xử lý xét về số lượng hoạt động CoreMark mà nó có thể thực hiện trên mỗi Megahertz (MHz) tần số xung nhịp. CoreMark là điểm chuẩn được phát triển bởi Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) và được sử dụng để đánh giá hiệu suất của lõi bộ xử lý trong các hệ thống nhúng và nhúng.
Về bản chất, CoreMark/MHz cung cấp một thước đo tương đối về hiệu quả xử lý của lõi, cho phép so sánh giữa các kiến trúc và thiết kế bộ xử lý khác nhau. Giá trị CoreMark/MHz càng cao thì lõi sẽ càng thực hiện các hoạt động xử lý hiệu quả hơn.
Điều quan trọng cần lưu ý là CoreMark là một điểm chuẩn tổng hợp được thiết kế để đánh giá hiệu suất trong các ứng dụng cụ thể và kết quả có thể không phản ánh đầy đủ hiệu suất trong các ứng dụng trong thế giới thực. Ngoài ra, các ứng dụng và khối lượng công việc khác nhau có thể ảnh hưởng đến hiệu suất một cách khác nhau, do đó, điều quan trọng là phải xem xét nhiều số liệu và tình huống sử dụng khi đánh giá hiệu suất của bộ xử lý.
Đầu tiên đạt 3.27 CoreMark/MHz
Như tôi đã đề cập, Renesas đã thông báo rằng họ đã thiết kế lõi CPU RISC-V, lõi đầu tiên dựa trên ISA này. Là một CPU 32-bit, nghĩa là với tập lệnh RV32. Lõi CPU này tương thích với môi trường phát triển tích hợp studio e2 (IDE) của Renesas và tương thích với các IDE bên thứ ba khác dành cho bộ vi điều khiển RISC-V, giúp mọi việc trở nên dễ dàng hơn đối với các nhà phát triển.
Theo Renesas, CPU đã đạt được hiệu suất 3.27 CoreMark/MHz, vượt qua các kiến trúc RISC-V tương tự trong danh mục này và cả các lõi khác có kiến trúc khác. Tuy nhiên, với chủ đề của blog này, chúng tôi đặc biệt vui mừng vì đó là lõi RISC-V, vì nó là ISA mở, đang nhanh chóng trở nên phổ biến trong ngành bán dẫn và nhiều nhà cung cấp bộ vi điều khiển đã thành lập liên minh đầu tư liên doanh để tăng tốc phát triển các sản phẩm RISC-V của mình.
Trước đây, Renesas đã tung ra hai CPU được phát triển bởi Tập đoàn công nghệ Andes, như trường hợp của R9A02G020, một bộ vi điều khiển đơn giản dành cho các ứng dụng cụ thể (ASSP hoặc Sản phẩm tiêu chuẩn dành riêng cho ứng dụng) để điều khiển động cơ và R9A06G150, một bộ vi điều khiển ASSP cho giao diện giọng nói, cả hai đều dựa trên RISC-V, nhưng Nó không phải do chính cô thiết kế và nó là về MCU.
Ngoài ra, bây giờ Renesas giới thiệu gia đình này RZ/Five, dòng bộ vi xử lý RISC-V 64-bit có khả năng chạy Linux và RH850/U2B, Hệ thống trên Chip (SoC) dành cho ô tô. Điều này bổ sung cho kho sản phẩm của công ty dựa trên RISC-V.
Thông số kỹ thuật CPU Renesas RISC-V
Khi Thông số kỹ thuật Trong CPU Renesas RISC-V này, cần nhấn mạnh những điều sau:
- CPU Renesas mới dựa trên RISC-V rất linh hoạt, dành cho nhiều ứng dụng khác nhau và không bị giới hạn như trong các trường hợp khác. Ví dụ: nó có thể được sử dụng trong cả MCU, SoC, ASIC, AASP, v.v. Đặc biệt dành cho ngành công nghiệp và được nhúng hoặc tích hợp.
- Hiệu suất đã được tối ưu hóa rất nhiều trong thiết kế của nó, đó là lý do tại sao nó đạt được những điểm đó trong tiêu chuẩn. CPU này có thể thực thi tập lệnh RV32 như tôi đã nói, cả phần mở rộng mô-đun I và E, điều này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng có mục đích chung.
- Nó cũng có các mô-đun hoặc phần mở rộng RISC-V tích hợp khác, chẳng hạn như M để cải thiện các phép tính nhân và chia, phần mở rộng A để hỗ trợ truy cập nguyên tử để chạy đồng thời trong các hệ thống dựa trên RTOS, phần mở rộng C cung cấp khả năng tương thích với các lệnh nén 16-bit để tiết kiệm bộ nhớ space và cả B, cung cấp khả năng thao tác bit nâng cao.
- Mặt khác, chúng tôi cũng chú trọng đến hiệu quả chứ không chỉ hiệu suất, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp.
- Hệ thống Đăng ký giám sát ngăn xếp đã được tích hợp, giúp ngăn chặn tình trạng tràn bộ nhớ ngăn xếp, do đó, bằng cách tránh những sự cố tràn này, bạn có thể cải thiện tính toàn vẹn của hệ thống, hệ thống sẽ không bị lỗi do những sự cố này.
- Nó cũng bao gồm Đơn vị dự đoán nhánh động, đơn vị này sẽ cải thiện việc thực thi mã.
- Tất nhiên, nó bao gồm giao diện gỡ lỗi JTAG, để gỡ lỗi hiệu quả, đầy đủ và nhanh chóng, giúp cuộc sống của các nhà phát triển trở nên dễ dàng hơn nhiều.
- Mặt khác, nó bao gồm ITU hoặc Đơn vị theo dõi hướng dẫn, để cung cấp cho các nhà phát triển kiến thức sâu sắc về hành vi của hệ thống.
CPU Renesas RISC-V mới cũng tương thích với Renesas e2 Studio IDE và với nhiều IDE của bên thứ ba để phát triển các công cụ cho hệ sinh thái này. Ngoài ra, chip tạo ra đã được kiểm nghiệm cả về hiệu năng lẫn chức năng nên bạn đã có sản phẩm cuối cùng được kiểm nghiệm. Về việc ra mắt, nó sẽ được ra mắt sớm vào năm 2024. Vì vậy, chúng ta sẽ thấy các sản phẩm dựa trên những con chip này, điều này sẽ rất thú vị và hiện tượng RISC-V dường như không thể ngăn cản được trong thế giới phần cứng, giống như Linux đã từng đứng về phía phần mềm...