全球首个，打破 ARM 垄断！我国发布芯片 NoC IP“温榆河”

2024-05-23 10:34IT之家 - 汪淼

IT之家 5 月 23 日消息，北京开源芯片研究院（简称“开芯院”）今日官宣，2024 年 5 月 21 日，开芯院通过线上会议的方式，向会员单位正式发布了全球首个开源大规模片上互联网络（Network on Chip，NoC）IP—— 研发代号“温榆河”。这一重大突破标志着开芯院在推动数据中心服务器芯片技术发展方面迈出了坚实的一步。

据介绍，NoC 作为面向数据中心服务器芯片除高性能处理器核之外的核心基础 IP，目前全球仅有 ARM 一家供应商，并在一定程度上限制 RISC-V 处理器核使用。

开芯院自项目成立以来，经过 18 个月的紧张开发，成功完成了支持 64 核互联的 NoC IP 开发和验证。目前，该 NoC IP 可交付企业进行评估，进一步推动了 RISC-V 生态的发展。

由此，开芯院可以提供面向数据中心服务器 CPU 芯片的最重要的核心基础 IP，“香山”高性能处理器核及“温榆河”大规模片上互联网络。这也是全球首次可基于开源项目完成数据中心服务器 CPU 芯片的构建。

▲ 在 FPGA 仿真平台上使用“温榆河”实现 16 个 RISC-V 核互联，加载 Linux 并运行多程序，使用 Top 命令查看 CPU 利用率

此次发布会吸引了来自全国 20 余家 RISC-V 芯片企业约 100 位工程师参加。

IT之家查询获悉，北京市和中科院为发展 RISC-V 生态，组织国内一批行业龙头企业和顶尖科研单位于 2021 年 12 月 6 日发起成立开芯院。开芯院致力于加速融合 RISC-V 创新链和产业链，力争到 2025 年，初步构建开源芯片技术体系，到 2030 年成为全球领先的 RISC-V 产业生态中心。

目前，开芯院官网仅列出了“香山”处理器核的信息，暂未列出“温榆河”的信息。

中国科学院计算技术研究所研究员、“香山”RISC-V 开源处理器主要负责人包云岗对此表示：

高端处理器芯片包含两个核心 IP：一个是负责计算的 CPU Core，比如 ARM Neoverse 系列的 V1 / N1 / V2 / N2 核等；另一个是将几十上百个处理器核互联起来的片上网络 NoC（Network on Chip），可以看作是芯片内部的桥梁，比如 ARM CMN-600/700 系列 IP。
“香山”高性能 RISC-V 处理器核是上述第一类 IP，目前已经发展到第三代，性能可以达到 ARM N2，前段时间刚在中关村论坛发布。但是对于第二类 NoC IP，尤其是单芯片百核级 NoC，目前全世界只有 ARM CMN 系列可选（Arteris FlexNoC 系列尚无实例），单次授权价格高达数亿人民币，而且还有诸多限制条款。
大规模片上互联网络 NoC 的设计与实现难度极大（尤其是缓存一致性问题），已经成为全球 RISC-V 生态的短板。为了改变这种局面，2022 年开芯院启动了第一代 NoC“温榆河”项目，由王齐老师带领团队负责研发工作，得到多家企业的支持。经过 18 个月的研发，目前成功完成了支持 64 核互联的 NoC IP 开发和验证，并在 5 月 21 日线上发布，来自全国 20 余家 RISC-V 芯片企业约 100 位工程师参加，受到广泛关注。
如今第二代 NoC 的研发工作也已经启动，将和“香山”核形成更紧密的适配和优化，并更好地支持 AI 加速器的互联与扩展。期待更多企业支持和参与。
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【温榆河】位于北京市东北部，发源于北京市昌平区军都山麓，全长 47.5 公里。温榆河是北京历史上开发较早的重要河流，作为北运河的航运水源及京城北部的漕运通道，历史上曾发挥重要作用。温榆河历史上不仅是历代王朝的漕运要道，而且由于其水质洁净、清澈，还是皇家宫廷、园林、湖泊的御用之水。

此前，在 4 月 25 日的 2024 中关村论坛年会开幕式重大成果发布环节，多项重大科技成果集体亮相。第三代“香山”RISC-V 开源高性能处理器核亮相，性能进入全球第一梯队。

包云岗还透露，我国科研人员还在开发开源 DDR 控制器。

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