早期使用者計(jì)劃
廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司（如下簡(jiǎn)稱“高云半導(dǎo)體”），今日宣布發(fā)布基于高云半導(dǎo)體FPGA的RISC-V微處理器早期使用者計(jì)劃，該計(jì)劃是基于晨熙家族 GW2A 系列FPGA芯片的包括系統(tǒng)級(jí)參考設(shè)計(jì)的FPGA編程BIT文件、GW2A開(kāi)發(fā)板等的完整解決方案，其中系統(tǒng)級(jí)參考設(shè)計(jì)包括RISC-V MCU內(nèi)核、AHB & APB總線、存儲(chǔ)器控制單元及若干外設(shè)。
RISC-V作為指令集體系結(jié)構(gòu)（ISA）的開(kāi)放規(guī)范，RISC-V ISA設(shè)計(jì)初衷涵蓋了小型、快速、低功耗的實(shí)際實(shí)現(xiàn)，避免針對(duì)特定的微處理器架構(gòu)進(jìn)行過(guò)度架構(gòu)，具有應(yīng)用廣泛、擴(kuò)展性強(qiáng)的重要特點(diǎn)，且有大量可支持的軟件，使得新指令集具備了良好兼容性的優(yōu)勢(shì)。
開(kāi)放規(guī)范意味著任何人都可以構(gòu)建支持它的處理器。傳統(tǒng)上，微處理器供應(yīng)商向客戶提供特性鎖定的產(chǎn)品，這就意味著一旦客戶使用了某家供應(yīng)商的產(chǎn)品，就很難轉(zhuǎn)向另一家供應(yīng)商的產(chǎn)品。RISC-V改變了這種情況，因?yàn)榛赗ISC-V標(biāo)準(zhǔn)建立的軟件生態(tài)系統(tǒng)，可以支持很多不同的供應(yīng)商的微處理器產(chǎn)品。只要用戶基于一個(gè)供應(yīng)商的RISC-V處理器開(kāi)發(fā)了應(yīng)用軟件就可以直接重用相同的應(yīng)用軟件代碼并將其無(wú)縫轉(zhuǎn)換到另一個(gè)遵循相同開(kāi)放規(guī)范的供應(yīng)商的RISC-V處理器中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
高云RISC-V微處理器早期使用者計(jì)劃提供的完整解決方案，具體如下：
GW-2A FPGA芯片
GW-2A FPGA開(kāi)發(fā)板，包括Micro-USB下載/調(diào)試線
GW-2A FPGA編程BIT文件，內(nèi)含RISC-VMCU內(nèi)核、AHB總線、APB總線、存儲(chǔ)器控制以及若干外設(shè)的系統(tǒng)級(jí)參考設(shè)計(jì)
高云FPGA設(shè)計(jì)軟件套裝，包含高云IP核生成器，可以提供一系列Verilog設(shè)計(jì)的IP核，包括存儲(chǔ)器控制單元、數(shù)據(jù)通路、DSP等，可用于搭建RISC-V微處理器系統(tǒng)的定制化外設(shè)和接口模塊
軟件工具鏈（C代碼編譯器、鏈接器、調(diào)試器）、RISC-V微處理器外設(shè)的驅(qū)動(dòng)軟件以及用于定制化C程序開(kāi)發(fā)的內(nèi)置庫(kù)
系統(tǒng)級(jí)參考設(shè)計(jì)包含了RISC-V微處理器內(nèi)核、AHB總線、APB總線、存儲(chǔ)器控制單元以及若干外設(shè)，具體如下圖所示：
“利用高云晨熙家族GW-2A FPGA芯片豐富的內(nèi)置Block SRAM資源，RISC-V系統(tǒng)的指令本地存儲(chǔ)器（ILM）和數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)器（DLM）均使用內(nèi)置的Block SRAM實(shí)現(xiàn)，無(wú)需外部Flash/SRAM存儲(chǔ)芯片，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，最大限度地降低產(chǎn)品研發(fā)成本，”高云半導(dǎo)體FPGA應(yīng)用研發(fā)總監(jiān)高彤軍先生強(qiáng)調(diào)：“RISC-V微處理器早期使用者計(jì)劃的“一核、一芯、一體化設(shè)計(jì)”的特點(diǎn)更著眼于產(chǎn)品的關(guān)鍵特性，能夠幫助用戶有效減少學(xué)習(xí)與時(shí)間成本，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用。”
RISC-V處理器
? 5級(jí)執(zhí)行流水線
? 硬件乘法器– radix-2/radix-4/radix-16/radix-256/fast
? 硬件除法器
? 可選的分支預(yù)測(cè)機(jī)制
靜態(tài)分支預(yù)測(cè)：
* 4-entry返回地址棧(RAS)
動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)：
* 32/64/128/256-entry分支目標(biāo)緩沖器(BTB)
* 256-entry分支歷史表
* 8-bit全局分支歷史
* 4-entry返回地址棧(RAS)
? 機(jī)器模式和可選的用戶模式
? 可選的性能監(jiān)控器
RISC-V ISA –指令集體系結(jié)構(gòu)
? RISC-V RV32I 基本整型指令集
? RISC-V RVC 壓縮指令的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展
? RISC-V RVM 整數(shù)乘法除法的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展
? 可選的RISC-V RVA 原子指令的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展
內(nèi)存子系統(tǒng)-基于FPGA內(nèi)部Block RAM實(shí)現(xiàn)
? 指令&數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)器 4KiB至16MiB
? 內(nèi)存子系統(tǒng)支持soft-error protection
保護(hù)方式：奇偶校驗(yàn)或錯(cuò)誤檢驗(yàn)和校正(ECC)
自動(dòng)硬件錯(cuò)誤校正
受保護(hù)的內(nèi)存：
* 指令&數(shù)據(jù)緩存tag RAM和數(shù)據(jù)RAM
* 指令&數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)器
總線
? 接口協(xié)議
同步AHB(32-bit/64-bit數(shù)據(jù)位寬)
同步APB(32-bit/64-bit數(shù)據(jù)位寬)
Debug
? 支持RISC-V外部debug
? 可配置斷點(diǎn)數(shù)：2/4/8
? 基于AHB接口的外部debug模塊
? 外部JTAG debug傳輸模塊IEEE Std 1149.1 4線JTAG接口
Trace
? 可選指令跟蹤
外設(shè)模塊
? 2個(gè)UART接口
? 2個(gè)SPI接口
? 可編程的定時(shí)器
? 1個(gè)32bit GPIO
? 1個(gè)I2C
? JTAG debug接口
? 時(shí)鐘生成器
? 復(fù)位生成器
? 系統(tǒng)管理單元
DK_DEV_GW2A55開(kāi)發(fā)板
DK_DEV_GW2A55開(kāi)發(fā)板包括一顆GW2A-55/18 FPGA芯片，具有低功耗、高性能、豐富的用戶邏輯資源等特點(diǎn)。開(kāi)發(fā)板包括接口通信模塊、控制模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互顯示模塊等。
接口通信模塊包括VGA接口、RS232接口、Ethernet接口、通用IO接口等。存儲(chǔ)模塊包括SRAM、FLASH、DDR2 SDRAM等。
人機(jī)交互顯示模塊包括4個(gè)按鍵、8個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)、16個(gè)LED、1602字符點(diǎn)陣LCD、七段數(shù)碼管等。
高云晨熙家族GW2A FPGA器件具有最佳性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，其以豐富的邏輯、高性能的DSP資源、高速的I/O接口、優(yōu)化的協(xié)同處理能力為基礎(chǔ)，能夠承擔(dān)密集的運(yùn)算任務(wù)，且經(jīng)過(guò)巧妙的優(yōu)化后可作為嵌入式微處理器的主機(jī)，例如RISC-V微處理器軟核。同時(shí)晨熙家族作為業(yè)內(nèi)首個(gè)內(nèi)嵌SRAM的FPGA，能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟目捎肐/O。
GW2A-55 FPGA提供了55K用戶邏輯（LUT4）、2477K片上存儲(chǔ)空間、40個(gè)18位乘法器、6個(gè)PLL等資源，核心電壓為1.0V。
GW2A-18 FPGA提供了18K用戶邏輯（LUT4）、871K片上存儲(chǔ)空間、48個(gè)18位乘法器、4個(gè)PLL等資源。核心電壓為1.0V。
GW2AR-18 FPGA為GW2A-18的衍生款，在用戶邏輯之上還內(nèi)嵌了SRRAM/DDR存儲(chǔ)器。
關(guān)于高云半導(dǎo)體
廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司于2014年1月成立，公司致力于開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)FPGA解決方案并推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化，旨在推出具有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的民族品牌FPGA芯片。
我們的愿景：提供可編程解決方案，促進(jìn)全球客戶創(chuàng)新。
我們的目標(biāo)：致力于完善產(chǎn)品體系，解決可編程邏輯器件技術(shù)難點(diǎn)。
我們的承諾：以技術(shù)和質(zhì)量為中心，有效降低用戶成本。
我們的服務(wù)范圍：可編程邏輯器件組合板、設(shè)計(jì)軟件、IP核、參考設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工具包。
我們的服務(wù)領(lǐng)域：全球內(nèi)消費(fèi)、工業(yè)、通信、醫(yī)療及自動(dòng)化市場(chǎng)。