阿里玄铁910是个啥?来康康如何对其进行功能仿真吧~

路科验证 2022-06-07 12:05

1.     阿里玄铁910是个啥?

阿里玄铁910是阿里巴巴旗下的芯片公司平头哥,于20197月发布的一款采用RISC-V开源指令集的64位多核处理器。通俗一点讲,就是牛逼哄哄的CPU啦。它的主要定位是应用于高端嵌入式系统和SoC(System on Chip),比如ADAS(自动驾驶)AI(人工智能)AIoT(物联网)5G、边缘计算、高端MCU等众多应用场景。
C910采用了RISC-V 64GC基本指令集,和平头哥性能增强指令集,具有出色的性能表现,号称业界性能最强的一款RISC-V处理器。以ARM为参照,更容易理解C910。你可以理解为它是类似于ARM CPUIP Core。华为麒麟(Kiren)需要用,Qualcom骁龙(snapdragon)需要用,三星和苹果的手机芯片也要用。只不过C910面向的更加偏向AIoT(物联网),万物互联,使用场景更广泛。我觉得它最牛逼的地方是开源,这样大大降低了小公司前期的开发门槛。希望它的开源生态能早日完善起来。RISC-V现在势头很猛,未来可期。现在开始好好研究它,或许是明智的选择,毕竟书到用时方恨少。

2.     如何快速地对它进行研究?
这么好的一个开源项目,我们应该如何展开对它的研究和学习呢?幸运的是阿里已经将其开源托管到github了,参考链接:https://github.com/T-head-Semi/openc910,下载到本地后,doc目录下
有“openc910_datasheet.pdf”、“玄铁 C910 集成手册.pdf”“玄铁 C910 用户手册.pdf”。通过这些文档,我们可以快速地对其有一个大致的了解。先来一个overview.

那么问题来了,作为工程师都知道看文档是很容易犯困的一件事情,大家更喜欢跑仿真、debug。好消息是,这个开源的openc910的资料还是相对很完整的(尽管有部分瑕疵),我们根据makefile脚本,很容易把功能仿真跑起来,下面就把整个功能仿真的过程step-by-step的记录下来。

3.    如何对C910进行功能仿真?

3.1  openc910简单介绍
参考下图:玄铁C910 IP包主要由以下两部分组成:①C910源码包:包含固定功能配置的C910 RTL Code; C910 Smart平台,提供了C910的参考集成设计、仿真环境和测试用例等,帮我我们熟悉C910的功能和使用方法,并辅助C910的集成工作。

同时,在github上也给出了简单的注释

|--C910_RTL_FACTORY/

      |--gen_rtl/     ## Verilog source code of C910

      |--setup/       ## Script to set the environmentvariables

|--smart_run/     ## RTL simulation environment

      |--impl/        ## SDC file, scripts and file lists forimplementation

      |--logical/     ## SoC demo and test bench to run thesimulation

      |--setup/       ## GNU tool chain setting

      |--tests/       ## Test driver and test cases

      |--work/        ## Working directory for builds

      |--Makefile     ## Makefile for building and running simtargets

|--doc/           ## The user and integration manualof C910

3.2  C910功能仿真步骤:

Step1.Download and install C/C++ Compiler:
参考hyperlink:https://occ.t-head.cn/community/download?id=3948120165480468480,我下载的版本是:Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.2.5,参考下图

Step2. 参考下图红色高亮的需要自己手动改写,顺便多说一句,官方给的是基于csh的,我把它改成基于bash了,原因是我用的虚拟机默认是bash,如果切换成csh的话,EDA工具的环境变量都要修改,我嫌它工作量太大了,所以不如直接改成bash更划算。

Step3:source环境变量example_setup.shsource ./setup/example_setup.sh

Step4:进入 smart_run目录,通过make help查看帮助信息

Step5: 我用的EDA工具是CadenceIncisive15.2, Makefile中有几处错误,我做了修正。

Step6:为了dump波形,我新增了一个脚本文件dump_waves.tcl

Step7:随机跑一个case/smoke_bus:
make runcase CASE=smoke_bus SIM=nc DUMP=on

Step8:基于incisivesimvision的功能仿真波形如下图所示:

Step9:其他case我也试过了,没有任何问题。到这里,第一阶段的研究完美结束。后续敬请期待

4.    总结与展望

Openc910是非常好的学习资料,对我们研究RISC-VSoC有重要的意义。结合EDA工具和仿真波形,后续我们对openc910的研究会进一步深入,芯片验证我们一起玩下去……
参考资料:
  1. https://github.com/T-head-Semi/openc910
  2. https://occ.t-head.cn/community/download?id=3948120165480468480

 



路科验证 专注于数字芯片验证的系统思想和前沿工程领域。路桑是Intel资深验证专家,主持验证架构规划和方法学研究,担任过亿门级通信芯片的验证经理角色。在工程领域之外,他在西安电子科技大学和西安交通大学客座讲授芯片验证课程。著有书籍《芯片验证漫游指南》。
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