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

Материал из 0x1.tv

Короткая ссылка: 20180930F
Докладчик
Роман Ставцев.jpg
Роман Ставцев

Краткий обзор СнК Байкал-Т1, оценочной платы BFK3.1 и комплекта средств разработки ПО SDK (BE–T1000) на основе СПО.

Видео

on youtube

Посмотрели доклад? Понравился? Напишите комментарий! Не согласны? Тем более напишите.

Презентация

Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018).pdf

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: 816 бит, или 168 бит, или 4 32 бит, или 2 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, 5122 записей.

МП производится по 28–нм технологии на тайваньской фабрике TSMC. Рабочий диапазон температуры МП подтверждён испытаниями в пределах 0–70С, по расчётным данным диапазон рабочих температур может достигать –45…70С. МП выпускается в 578–выводном BGA корпусе размером 2525 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 JEDEC DDR3 SDRAM Specifications JESD79–3E;
  • 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 (244244 мм), сменила оценочная плата BFK3.1 в формате FlexATX (229191 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
640px

Примечания и ссылки

Plays:2846   Comments:50

Источник — «https://0x1.tv/index.php?title=Процессор_Байкал-Т1._Программное_и_аппаратное_окружение_(Роман_Ставцев,_OSSDEVCONF-2018)&oldid=187278»