La fabricante de FPGA Efinix anunció la ampliación de su familia de sistemas en chip Sapphire a 64 bits. Agrega una nueva opción de núcleo de procesador RISC-V que, según la empresa, mejora la eficiencia y el rendimiento frente a su equivalente de 32 bits.

"Los clientes que construyen sistemas embebidos y de IA en el borde cada vez más sofisticados nos venían pidiendo un camino hacia el procesamiento de 64 bits sin renunciar al bajo consumo y a la configurabilidad que hicieron exitoso a Sapphire", dijo Mark Oliver, vicepresidente de Efinix. "Sapphire RV64 les da a los diseñadores ese margen, con espacios de memoria más grandes, cachés más profundas y una depuración más capaz, y se mantiene fiel a la filosofía configurable por el usuario de toda la suite Sapphire SoC."

¿Qué era Sapphire hasta ahora?

La familia Sapphire existente se concentraba en implementaciones de 32 bits del conjunto de instrucciones RISC-V, que es libre y abierto. Las opciones iban desde núcleos de clase microcontrolador, diseñados para usar la menor cantidad posible de recursos, hasta núcleos de alto rendimiento de clase aplicación.

Están pensados para las FPGA de la propia empresa. Entregan un procesador anfitrión integrado que trabaja junto a la lógica reconfigurable, y ahora existen también en versión de 64 bits.

¿Qué cambia con los 64 bits?

Una de las ventajas más grandes de pasar de 32 a 64 bits es poder direccionar de forma nativa más de 4 GB de memoria. Efinix confirmó soporte para hasta 8 GB de RAM con el controlador de memoria integrado.

Las mejoras no terminan ahí. Según la empresa, Sapphire RV64 usa un pipeline de siete etapas construido sobre el conjunto de instrucciones RV64IM, con soporte para varias extensiones opcionales. Para el rendimiento suma:

  • Hasta 512 kB de RAM en el chip.
  • Caché L1 de instrucciones y de datos de varias vías, con caché L2 opcional.
  • Predicción de saltos.
  • Precargadores (prefetchers) por hardware y por software.

La unidad de gestión de memoria (MMU) SV39 es opcional y con ella el núcleo admite sistemas operativos basados en Linux. El controlador de memoria ahora soporta DDR3, LPDDR4x y HyperRAM a tasas de hasta 3.200 Mb/s.

¿En qué FPGA funciona?

Igual que las variantes de 32 bits, Sapphire RV64 se entrega como un bloque de propiedad intelectual (IP) de núcleo blando (soft core). Cualquier FPGA Titanium, Topaz o Trion T20 o superior se puede convertir en un sistema en chip si se agrega y configura un Sapphire desde el Efinity IP Manager.

Según los recursos disponibles, se pueden poner hasta cuatro núcleos en una sola FPGA, con frecuencias de operación de hasta 400 MHz.

Efinix publica en su sitio más información sobre Sapphire RV64, incluido el uso de recursos de distintas configuraciones.