在5G、機(jī)器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）聯(lián)合推動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代，嵌入式開發(fā)人員需要Linux操作系統(tǒng)的豐富功能，這些功能必須在更低功率、發(fā)熱量有嚴(yán)格要求的設(shè)計(jì)環(huán)境中滿足確定性系統(tǒng)要求，同時(shí)滿足關(guān)鍵的安全性和可靠性要求。傳統(tǒng)的片上系統(tǒng)（SoC）現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）將可重新配置的硬件和Linux處理能力集成到單個(gè)芯片上，可以為開發(fā)人員提供理想的自定義設(shè)備，但這種方法功耗過(guò)高，并且安全性和可靠性都無(wú)法保證，否則就必須使用缺乏靈活性且昂貴的處理架構(gòu)。為了解決這些問(wèn)題，Microchip Technology Inc.（美國(guó)微芯科技公司）通過(guò)其Microsemi Corporation子公司推出新型SoC FPGA架構(gòu)擴(kuò)展其Mi-V生態(tài)系統(tǒng)，新架構(gòu)結(jié)合了業(yè)內(nèi)功耗最低的中距離PolarFire FPGA系列產(chǎn)品，以及基于開放的免版稅RISC-V指令集架構(gòu)（ISA）的完整微處理器子系統(tǒng)。
Microchip在加利福尼亞圣克拉拉RISC-V峰會(huì)上發(fā)布的新型PolarFire SoC架構(gòu)讓Linux平臺(tái)能夠在多核一致性中央處理器（CPU）集群中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的確定性非對(duì)稱多重處理（AMP）功能。與SiFive合作開發(fā)的PolarFire SoC架構(gòu)提供靈活的2 MB L2存儲(chǔ)器子系統(tǒng)，可以配置為緩存、暫存器或直接存取存儲(chǔ)器。對(duì)于協(xié)作式互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各種對(duì)發(fā)熱量和空間有嚴(yán)格限制的應(yīng)用，這讓設(shè)計(jì)人員能夠利用豐富的操作系統(tǒng)同時(shí)實(shí)施多個(gè)確定性實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用。
Microchip可編程解決方案業(yè)務(wù)部副總裁Bruce Weyer表示：“PolarFire SoC架構(gòu)將低功耗、安全、可靠等特點(diǎn)集合到一個(gè)可配置設(shè)備中，可以讓Linux獲得實(shí)時(shí)功能，這非常引人注目。加上我們強(qiáng)大的Mi-V RISC-V生態(tài)系統(tǒng)和Microchip廣泛的系統(tǒng)解決方案產(chǎn)品組合，PolarFire SoC架構(gòu)可以為客戶提供卓越的平臺(tái)，以便應(yīng)對(duì)計(jì)算領(lǐng)域未來(lái)面臨的重大挑戰(zhàn)。”
PolarFire SoC提供大量調(diào)試功能，包括指令跟蹤、50個(gè)斷點(diǎn)指令、可配置的被動(dòng)運(yùn)行時(shí)高級(jí)可擴(kuò)展接口（AXI）總線監(jiān)控程序和FPGA結(jié)構(gòu)監(jiān)控程序，以及Microchip的內(nèi)置雙通道邏輯分析器SmartDebug。PolarFire SoC架構(gòu)具有安全可靠的特點(diǎn)，例如針對(duì)所有存儲(chǔ)器的單糾錯(cuò)和雙糾錯(cuò)檢測(cè)（SEC-DED）、物理存儲(chǔ)器保護(hù)、差分功耗分析（DPA）安全加密內(nèi)核、防護(hù)級(jí)安全啟動(dòng)，以及128 KB閃存引導(dǎo)存儲(chǔ)器。
SiFive首席執(zhí)行官Naveed Sherwami表示：“PolarFire SoC架構(gòu)是一個(gè)完全可自定義、可編程的RISC-V平臺(tái)，可以讓設(shè)計(jì)人員以新穎有趣的方式自由打造創(chuàng)新的Linux SoC，以滿足特定領(lǐng)域的不同要求。通過(guò)利用SiFive市場(chǎng)領(lǐng)先的U54-MC CPU內(nèi)核套件，PolarFire SoC將讓設(shè)計(jì)人員能夠克服構(gòu)建行為可預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)所面臨的普遍難題。”
開發(fā)工具
立即使用antmicro Renode系統(tǒng)建模平臺(tái)開始PolarFire SoC設(shè)計(jì)工作并進(jìn)行評(píng)估，該平臺(tái)現(xiàn)已與面向嵌入式PolarFire SoC設(shè)計(jì)的Microchip SoftConsole集成設(shè)計(jì)環(huán)境（IDE）相集成。PolarFire SoC開發(fā)工具包也已上市，包括支持PolarFire FPGA的HiFive Unleashed擴(kuò)展板和SiFive的HiFive Unleashed開發(fā)板及其RISC-V微處理器子系統(tǒng)。
Microchip的新Mi-V嵌入式專家計(jì)劃
Microchip還宣布了新的Mi-V嵌入式專家計(jì)劃，這一全球性合作伙伴網(wǎng)絡(luò)可以幫助客戶進(jìn)行PolarFire SoC的軟硬件設(shè)計(jì)。這一計(jì)劃的加入可以確保在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)為客戶提供支持，幫助客戶開始設(shè)計(jì)工作，縮短上市時(shí)間。成員還可以獲得直接技術(shù)支持，優(yōu)先使用開發(fā)平臺(tái)和芯片。