賽昉科技StarNOC賦能RISC-V高性能計算新生態(tài)??
??在當(dāng)前RISC-V生態(tài)快速發(fā)展的背景下，高性能計算正迎來重大變革。超過十家企業(yè)正積極布局服務(wù)器芯片領(lǐng)域，這標(biāo)志著RISC-V從單核向多核、眾核擴(kuò)展的趨勢，以適配人工智能（AI）和高性能計算（HPC）等高端場景。同時，異構(gòu)集成需求激增，混合架構(gòu)SoC如RISC-V與ARM、DPU及AI加速器的組合，對互操作性提出了更高要求。尤其隨著生成式AI和大語言模型的興起，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)帶寬需求呈爆發(fā)式增長，這要求先進(jìn)的一致性片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）來管理大規(guī)模核間和異構(gòu)單元間的數(shù)據(jù)流量，確保高帶寬、低延遲通信。業(yè)界頭部企業(yè)如英特爾、AMD和英偉達(dá)已通過自研一致性總線證明了其價值，華為昇騰的HCCS也展示了類似效果。
7月18日，賽昉科技IP產(chǎn)品線總經(jīng)理周杰在第五屆RISC-V中國峰會同期舉辦的高性能計算分論壇上，分享了賽昉科技在一致性片上網(wǎng)絡(luò)StarNoC對接RISC-V的實踐經(jīng)驗。
周杰指出，一致性NoC在設(shè)計RISC-V多核系統(tǒng)中扮演著核心基礎(chǔ)設(shè)施的角色，其重要性體現(xiàn)在性能、擴(kuò)展性、能效和生態(tài)協(xié)同的全鏈條優(yōu)化。目前全球能夠支持大規(guī)模多核系統(tǒng)應(yīng)用的NoC IP商業(yè)化公司較少，并在一定程度上限制RISC-V處理器核使用。同時在自主可控的背景下，對國產(chǎn)NoC的需求也更為急迫。
??對此，賽昉推出兩款自研產(chǎn)品：StarNOC-500面向中低端市場如手機(jī)、工業(yè)和通信，支持4-16核交叉互聯(lián)結(jié)構(gòu)，提供高帶寬和低延遲；旗艦產(chǎn)品StarNOC-700則專注于高端場景如PC、服務(wù)器和自動駕駛，支持16-256核單Die或多Die擴(kuò)展到512核，采用環(huán)狀或網(wǎng)狀拓?fù)?，具有極高的可擴(kuò)展性和低功耗代價。
其中，StarNOC-700作為首款適配RISC-V的國產(chǎn)一致性NoC，已進(jìn)入交付階段，其特性體現(xiàn)了高性能與靈活性。在性能方面，它采用CHI.E協(xié)議和網(wǎng)狀路由器雙通道路由架構(gòu)（Mesh Router DUAL channel routing），實現(xiàn)低時延和高帶寬，用戶可通過參數(shù)化配置優(yōu)化通道資源；集成QoS Regulator模塊，能根據(jù)實時時延或帶寬動態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)質(zhì)量等級，確保資源分配、預(yù)留與仲裁機(jī)制高效執(zhí)行，同時各節(jié)點(diǎn)組件的Tracker數(shù)量支持自定義配置，以平衡并行處理能力與功耗及面積。
靈活性上，StarNOC-700允許用戶深度定制，包括總線規(guī)模最大支持12x12、StarNoC與RNF組件掛接、以及集成擴(kuò)展組件如CAL（用于單端口多組件擴(kuò)展）和XCS（用于時序收斂，通過參數(shù)配置自動集成），此外還支持軟件配置SAM（System Address Mapping）地址映射規(guī)則。它獨(dú)有的低速控制網(wǎng)絡(luò)Control NoC采用自定義協(xié)議，服務(wù)于CSR讀寫、PMU快照采集和中斷匯聚功能，并擴(kuò)展用戶定義的UD AXU網(wǎng)絡(luò)（基于AXI5-Lite協(xié)議），原生支持RISC-V消息中斷機(jī)制。
實際應(yīng)用中，StarNOC-700已與賽昉自研的高性能RISC-V核Dubhe-70和Dubhe-83完成對接，搭建了多核一致性驗證平臺。測試階段利用FPGA原型系統(tǒng)SoC進(jìn)行，結(jié)果顯示：在多核網(wǎng)絡(luò)性能方面，Benchmark-PRO、GeekBench和Soc SPEC INT2006基準(zhǔn)測試中，核數(shù)增加時性能接近線性增長；總線吞吐量測試在1核到3核場景下，讀寫帶寬均呈整數(shù)倍提升，功能正確性和線性度表現(xiàn)優(yōu)異。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；?3節(jié)點(diǎn)測試，后續(xù)計劃利用合見工軟平臺擴(kuò)展更大網(wǎng)絡(luò)，例如通過160顆VU19P芯片級聯(lián)實現(xiàn)更復(fù)雜的配置。
展望未來，賽昉科技將根據(jù)用戶需求推動更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，同時深化與生態(tài)伙伴合作，致力于以自主可控的一致性NoC技術(shù)突破國產(chǎn)高性能計算的瓶頸，為RISC-V服務(wù)器芯片提供堅實基礎(chǔ)設(shè)施。
