希捷发布全新RISC-V处理器:机械硬盘性能暴涨3倍

处理器 硬件技术
硬件世界    2020-12-25    553

近两年,开源开放的RISC-V指令集架构成为行业新宠,诸多科技巨头纷纷研发自己的RISC-V架构处理器。现在,硬盘巨头希捷公布了基于RISC-V架构设计的两款全新处理器,可加快数据中心和边缘的实时分析。


事实上,虽然希捷的核心产品是硬盘,但是对于芯片设计经验丰富,硬盘中的很多控制芯片都是希捷自己的,仅仅在过去一年,希捷就交付了近10亿颗集成了RISC-V内核的芯片。


希捷新设计的两款RISC-V处理器,其一支持开放标准的内核,旨在实现高性能,已在机械硬盘中完成了功能验证,另一款则用于面积优化,已完成设计,正在构建。


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与当前解决方案相比,新的高性能内核可将实时的、关键的硬盘工作负载性能提升高达3倍,另外还支持高级伺服(移动控制)算法,用于控制磁头在邻近磁道之间的移动,可实现更精细的定位。


面积优化型内核具备可灵活配置的微架构、功能集。经过优化的内核既优化了封装面积,也降低了功耗,从而辅助或支持后台工作负载。


它还可以执行安全敏感型边缘计算操作,包括新一代后量子加密。


两款处理器都集成了RISC-V的安全特性,在边缘端、云端都可以带来更强大的数据可靠性、安全性、移动性,而希捷本身也是OpenTitan(安全芯片设计开源项目)的成员之一。


值得一提的是,另一大硬盘巨头西数也在2018年底就发布了基于RISC-V指令集的自主通用架构SweRV、开源的SweRV指令集模拟器(ISS),并向第三方芯片厂商开放,2019年底又发布了两款微控制器专用CPU SweRV Core EH2、SweRV Core EL2。


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说到RISC-C,再延申点内容。

对x86处理器来说,开源的RISC-V处理器威胁越来越大,它不仅能实现5GHz的超高频率,现在多核并行上也甩开了x86,Esperanto公司已经实现了1000多核RISC-V处理器。

RISC-V峰会将在12月8到10日举行,这几天有不少公司都公布了自己基于RISC-V指令集的新产品,比如希捷发布的硬盘主控芯片。

Esperanto公司是一家初创企业,他们将在这次峰会上推出自研的ET-SoC-1处理器,主要面向大规模机器学习应用。

这个处理器只用单芯片就集成了1000多个RISC-V内核,其内部有2种64位通用核心,一个名为ET-Maxion,2018年的RISC-V峰会上就展示过了,这是一种高性能核心,采用了超标量乱序执行内核设计。

还有一种核心名为ET-Minion,是低功耗核心,使用的是精简、顺序执行多线程内核,并集成了大量的矢量/张量协处理单元,用于加速机器学习。

除了先进的内核架构,ET-SoC-1处理器还支持目前的各种软件堆栈,支持RISC-V神经网络编译器,及业界标准的框架,比如PyTorch,ONNX和Glow,接口使用的也是标准的PCIe总线,与现有系统兼容。

根据Esperanto公司的说法,ET-SoC-1处理器能够提供多倍于x86、GPU、FPGA解决方案的性能,使得数据中心的性能密度达到了前所未有的水平。

不过他们没有提供具体的性能及功耗水平,应该会在RISC-V峰会上才会公开。


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