Просмотр исходного текста страницы Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018)

;{{SpeakerInfo}}: {{Speaker|Роман Ставцев}}
<blockquote>
Краткий обзор СнК Байкал-Т1, оценочной платы BFK3.1 и комплекта средств разработки ПО SDK (BE–T1000) на основе СПО.
</blockquote>

{{VideoSection}}
{{vimeoembed|292613655|800|450}}

{{youtubelink|hjT0wK6PJF4}}
 
{{letscomment}}

{{SlidesSection}}
[[File:Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf|left|page=-|300px]]

{{----}}

== Thesis ==
===  BE–T1000  ===

Микропроцессор BE–T1000, другое название Байкал–Т1 относится к типу Система-на-кристалле. Микропроцессор (МП) содержит два ядра MIPS32r5 P5600 Warrior. Тактовая частота ядра в МП составляет 1,2 ГГц. Перечислим некоторые основные параметры ядра:

* Адресное пространство расширено до 4 Тбайт (40–бит адрес);
* 16-ступенчатый конвейер с выборкой 4 команд за 1 цикл;
* Арифметический сопроцессор с блоком SIMD для операции с 32 128-бит регистрами;
** Размерности векторов в регистрах: 8<math display="inline">\times</math>16 бит, или 16<math display="inline">\times</math>8 бит, или 4 <math display="inline">\times</math>32 бит, или 2 <math display="inline">\times</math>64 бит;
** Операции с 8–, 16– и 32–бит целыми числами;
** Операции с 16–, 32– и 64–бит с числами с плавающей запятой, стандарт IEEE–754;
** Тактируется частотой ядра;
* Выполнение за один цикл 4 команд с целыми числами и 2 операций SIMD;
* 64-бит кэш команд;
* 64-бит кэш данных;
* Прогнозирование ветвлений;
* Поддерживается технология аппаратной виртуализации;
** Обеспечивает уровни привилегии для гостевой и корневой ОС;
** Поддерживает до 15 гостевых ОС;
** Поддержка буфера ассоциативной трансляции TLB и контекста сопроцессора COP0 для гостевой и корневой ОС. Полная изоляция ОС друг от друга;
* Программируемый блок управления памятью;
** Буфер TLB 1 уровня, 16 записей команд ввода 32 записей данных;
** Буфер TLB 2 уровня, одновременный доступ, фиксированные и переменные размеры страниц;
** Буфер VTLB, 512<math display="inline">\times</math>2 записей.

МП производится по 28–нм технологии на тайваньской фабрике TSMC. Рабочий диапазон температуры МП подтверждён испытаниями в пределах 0–70<math display="inline">^{\circ}</math>С, по расчётным данным диапазон рабочих температур может достигать –45…70<math display="inline">^{\circ}</math>С. МП выпускается в 578–выводном BGA корпусе размером 25<math display="inline">\times</math>25 мм. Энергопотребление не превышает 5 Вт.

В каждом процессорном ядре МП содержит 64–Кбайт кэш данных и 64–Кбайт кэш команд. На кластер из двух ядер приходится 8-канальный ассоциативный кэш L2 ёмкостью 1 Мбайт. Микропроцессор снабжён универсальным контроллером памяти SDRAM. Основные параметры контроллера:

* Соответствует спецификации <span>JEDEC DDR3 SDRAM Specifications JESD79–3E</span>;
* DDR3–1600, рабочая частота памяти составляет 800 МГц;
* Поддерживает объём памяти SDRAM до 8 Гбайт;
* Внешняя шина шириной 32 бита с 8-битным кодом исправления ошибок;
* Поддерживаются микросхемы SDRAM с шириной шины данных 8 бит и 16 бит;
* Поддерживаются два ранга памяти.

Интерфейсы МП разделяются на низкоскоростные и высокоскоростные. Перечислим состав:

* Низкоскоростные интерфейсы:
** 32–бит порт GPIO;
** 3–бит порт GPIO;
** 2 порта UART;
** 3 порта SPI;
** 2 порта I2C;
* Высокоскоростные интерфейсы:
** 10Gb Ethernet;
** 2 GMAC RGMII;
** PCIe Gen3. x4;
** 2 SATA 6G;
** 1 USB 2.0 host.

===  BFK3.1  ===

Компанией для собственных нужд были разработаны и произведены блоки функционального контроля (БФК). Которые трансформировались отладочные платы/оценочные платы для заказчиков. Ранее выпускавшийся тестовый комплект ТК–Т1(БФК–1.6) в формате microATX (244<math display="inline">\times</math>244 мм), сменила оценочная плата BFK3.1 в формате FlexATX (229<math display="inline">\times</math>191 мм). На плате установлен МП и реализован доступ ко всем низкоскоростным и высокоскоростным интерфейсам.

===  Комплект средств разработки ПО (SDK)  ===

Комплект средств разработки программного обеспечения (далее SDK) полностью создан на базе СПО. SDK содержит кросс-компилятор языков C и C++, редактор связей, отладчик, утилиты и системные библиотеки, достаточные для разработки системного и прикладного ПО, исполняемого на микропроцессором. В состав SDK входит минимальная дистрибуция ОС Linux для целевой платформы с микропроцессором Байкал-Т1 (на основе системной утилиты busybox). SDK поддерживает следующие целевые платформы:

* QEMU MIPS32el
* Тестовый комплект ТК–Т1 (БФК–1.6)
* Тестовый комплект ТК–Т1+ (БФК–1.6+)
* Оценочная плата BFK3.1


{{----}}
[[File:{{#setmainimage:Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018)!.jpg}}|center|640px]]
{{LinksSection}}
<!-- <blockquote>[©]</blockquote> -->




{{vklink|1180}}                                          
{{fblink|2182998125286530}}                                          
<references/>




{{stats|disqus_comments=0|refresh_time=2018-10-19T21:08:45.724057|vimeo_plays=17|youtube_plays=0}}

[[Категория:OSSDEVCONF-2018]]
[[Категория:Байкал]]