将软核 RISC-V 添加到 FPGA 提升可编程性

通过将软核 RISC-V 处理器集成到现场可编程门阵列 (FPGA) 中，可以显著增强其可编程性。Bluespec 的产品与业务发展副总裁 Loren Hobbs 分享了如何实现这一目标及其潜在优势。

为何选择软核 RISC-V 处理器？

软核 RISC-V 处理器在 FPGA 中有诸多优势，主要包括：

1. 硬件资源的灵活管理
   它可作为硬件资源的“指挥官”，在需要多个硬件加速器的复杂任务中协同管理硬件，使其高效运行。

2. 软件升级成本低
   与硬件更新相比，软件更新的成本显著降低，并且验证过程更简便。某些复杂的功能，比如有限状态机，可以用简单的 C 代码实现，而无需复杂硬件设计。

3. 设计灵活性
   Bluespec 的软核处理器支持灵活配置，开发者可根据应用需求调整处理器的实现方式，提升整体效率和灵活性。

软核 RISC-V 的应用场景

Bluespec 的软核处理器适用于大多数应用，特别是需要管理多个加速器的场景。目前，商用领域的主要采用者包括：

• 军事/航空航天

• 数据中心

• 工业市场

性能表现：Speedster 7t 与软核 RISC-V 的结合

在 Achronix Speedster 7t FPGA 上，Bluespec 的软核 RISC-V 处理器运行频率可达 300 MHz。开发者还可以添加自定义指令，从而加速特定计算密集型任务，性能可显著提升。这种定制能力是 Bluespec 处理器的亮点，能够根据具体应用需求优化性能和资源利用率。

Achronix FPGA 的特色功能

Bluespec 在 Achronix Speedster 7t FPGA 上利用了一系列先进功能：

• 2D 网络芯片 (NoC)
  该高速通信枢纽使开发者能够轻松将 RISC-V 内核集成到 FPGA 架构中，并实现性能优化。NoC 还能高效扩展计算能力，支持芯片内部或跨芯片的高效通信。

• 硬件外设支持
  Bluespec 的软核处理器还得益于 Speedster 7t 的 PCI Express Gen5 端口和内存控制器等硬化外设。

可配置功能

开发者可以配置多种功能，包括：

• 缓存大小

• 浮点运算支持

• 物理内存与虚拟内存保护

• 可扩展加速器支持

通过这些功能，Bluespec 的软核 RISC-V 处理器为开发者提供了高度灵活的设计能力，使其能够高效应对复杂计算任务，同时降低开发成本。

RISC-V 在 FPGA 中的软核实现展现了其强大的灵活性和适应能力。通过结合 Achronix FPGA 的先进硬件特性，Bluespec 为开发者提供了应对多种应用场景的强大工具。