Проект Libre-SOC, команда, которая стремится создать полностью открытую систему на кристалле, объявила об изготовлении микросхем на базе OpenPOWER. Процессор Libre-SOC будет выпускаться на 180-нм узле TSMC.

Микросхема Libre-SOC основана на архитектуре набора команд IBM OpenPOWER (ISA). Это также первый независимый чип OpenPOWER, произведенный вне IBM более чем за 12 лет. Каждый компонент, от файлов дизайна оборудования, документации, списков рассылки и до программного обеспечения, имеет открытый исходный код.

ЦП OpenPOWER сопровождается специально разработанным набором 3D-обработки, который сочетает в себе GPU (графический процессор) и VPU (блок обработки видео). Он может обрабатывать большинство современных видеокодеков и поддерживает Vulkan API.

SoC будет объединять все необходимое для питания небольшой встроенной системы и оснащать ее аппаратным и программным обеспечением с открытым исходным кодом, которое сможет без проблем работать с пользовательскими драйверами.

Тестовая ASIC представляет собой комбинацию из 130 000 логических вентилей, расположенных на площади 5,5 x 5,9 мм2. Инженеры реализовали спецификацию OpenPOWER ISA v3.0B. Благодаря сервису MPW Shuttle Service компании Imec микросхему стало возможно производить на 180-нм узле TSMC.

ASIC содержит также четыре модуля SRAM 4k, разработанных Chips4Makers, и схему ФАПЧ с регулируемым напряжением 300 МГц, которую реализовали в Университете Сорбонны. HDL ядра полностью основан на nmigen, объектно-ориентированном HDL на языке Python.

Используемая библиотека FlexLib от Chips4Makers имеет лицензию Libre. Это позволило разработчикам Libre-SOC не подписывать NDA Foundry во время разработки схемы. Инструмент VLSI ASIC Layout coriolis2 также лицензирован Libre и представляет собой полностью автоматизированный инструмент, который не зависит от OpenLANE.

«Мы разработали эту ASIC на основе архитектуры Power из-за опыта ее применения в области суперкомпьютеров», — говорит Люк Кеннет Кассон Лейтон, ведущий разработчик и координатор проекта Libre-SOC.

Сначала на предприятии произведут несколько прототипов микросхемы Libre-SOC, при этом каждая новая тестовая ASIC будет иметь дополнительные функции. Далее участники проекта займутся добавлением и включением векторных расширений в стиле Cray (SVP64), используемых для обеспечения эффективной векторной обработки. 

Работу команды Libre-SOC сопровождали инженеры из Chips4Makers и Университета Сорбонны, финансируемые NLnet Foundation.