Процессор Байкал-Т1. Программное и аппаратное окружение (Роман Ставцев, OSSDEVCONF-2018)
Материал из 0x1.tv
- Докладчик
- Роман Ставцев
Краткий обзор СнК Байкал-Т1, оценочной платы BFK3.1 и комплекта средств разработки ПО SDK (BE–T1000) на основе СПО.
Содержание
Видео
Посмотрели доклад? Понравился? Напишите комментарий! Не согласны? Тем более напишите.
Презентация
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
!.jpg){kind=link}
Примечания и ссылки
Plays:2846 Comments:50