将 RISC-V 内核与 NoC 配对，将 SoC 协议联系在一起 – Semiwiki

设计人员有多种途径来实现 RISC-V 解决方案的差异化。 一种途径是根据规范启动各种 RISC-V 核心定制和扩展。 另一个重点是在围绕一个或多个 RISC-V 内核的完整片上系统 (SoC) 设计中选择和组装 IP 模块。 第三种正在兴起：使用片上网络 (NoC) 而不是简单的总线结构互连 RISC-V 内核和其他 IP 块。 不仅仅是高端领域，RISC-V 内核与 NoC 的配对解决了许多 SoC 设计挑战，其中数据必须使用任何片上协议在任何工作负载中高效流动。

性能层随着先进的互连方案而变化

简单地计算门、内核和外围模块不再描述 SoC 设计的性能潜力。 Semico Research 表示，互连方案现在定义了 SoC 性能层之间的界限，并且新的层已经开放，其中互连从简单的总线结构变为更复杂的方案。

Semico 的更新定义承认了三种作用力：多核设计的普遍性、复杂设计的更高标准以及随后“微控制器”和“SoC”之间的模糊界限。 在 Semico 的最新观点中，门计数作为一种度量的概念消失了，因为一个现代处理器核心可以拖动许多门。 复杂性成为互连的函数，随着子系统和不同的 IP 块的不同而变化。

SoC 性能等级，图片由 Semico Research Corp. 提供

在简单的总线可以实现的地方，可能是具有单个处理器核心和低占空比外设的部件，这些外设不会持续竞争总线，Semico 看到了商品控制器层。 以上的任何东西都会成为 SoC，大概至少有一些外设争夺片上带宽和处理器核心的关注。 更高的 SoC 层具有多个内核和多个 IP 子系统，每个子系统都具有经过调整的互连技术。

NoC 采用更多协议和子系统

随着更强大的内核的出现，RISC-V 迅速提升了这些性能级别，在 Semico 规模的低端的适用性也丝毫不减。 然而，RISC-V 设计人员在较高层的复杂互连方案方面可能缺乏经验。 “TileLink 可能是 RISC-V 互连的第一个想法，但它可能很难在更复杂的场景中使用，”Arteris 解决方案和业务开发副总裁 Frank Schirrmeister 表示。

NoC 的超能力在于其使用不同协议连接子系统的能力，SoC 设计人员甚至可能会遇到多种复杂程度适中的协议。 AXI 为简单的 IP 块连接提供了公平的竞争环境。 具有协同处理块的多核解决方案需要缓存一致性，从而催生了 CHI 协议。 I/O 内存共享有助于形成更快的 CXL 互连。 “当需要与各种子系统和协议共同优化计算和传输时，NoC 是更好的解决方案，”Schirrmeister 继续说道。

RISC-V 内核与 NoC 的配对会是什么样子？ Arteris 客户 Tenstorrent 让我们得以一睹这种可能性。 他们最近的重点是创建一个可重复使用的小芯片，结合了 RISC-V 内核、机器学习加速 IP 和许多边缘 AI 应用中的标准外设。 从规模上看，单芯片实现可能如下图所示，使用 Arteris Ncore 缓存一致性互连和 Arteris FlexNoC 非一致性互连的多个部分。

图片由阿特里斯提供

智能内存控制器 (SMC) 在内存密集型应用中提供高性能、服务器级内存连接。 未命名的“小芯片链路”可能是 UCIe，这是一种针对更紧密的小芯片集成而优化的相对较新的规范。 当新的子系统互连出现时，调整片上网络的一部分比拆除整个芯片范围的结构更容易管理。

将 RISC-V 内核与 NoC 配对可降低风险并缩短上市时间

如果该图看起来很复杂，当然，也许大多数 RISC-V 应用现在并不那么复杂，请考虑一下：小芯片已经在推动集成度更高。 随着创新步伐的加快，当今先进的 RISC-V 多核部件将成为明年的价值 SoC。

Arteris Ncore 和 Arteris FlexNoC 开发工具输出 RTL 进行实施，具有多种优势。 物理 NoC 估计在 EDA 工作流程中非常简单。 NoC 参数调整（例如管道级数）也只需在 EDA 工具中单击几下即可完成。 上述用于添加子系统协议的修改也很容易完成。 “在高端，用户可以立即获得我们的 NoC 专业知识，”Schirrmeister 说道。 “在低端，我们的工具易于使用，可以一次性成功，并为具有复杂互连的更雄心勃勃的未来项目提供增长路径。”

将 RISC-V 内核与 NoC 配对可以降低多一个 IP 块进入设计并触发整个芯片互连重新设计的风险。 与 DIY 互连结构相比，它还缩短了复杂 SoC 设计的上市时间。 我们在这里没有讨论 NoC 的其他优势，例如带宽和电源管理，但考虑到不同的协议组合，RISC-V 设计中的 NoC 的情况就很充分。

访问 Arteris 网站 有关 NoC 的更多信息 和其他产品。

通过以下方式分享此帖子：

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• PlatoData.Network 垂直生成人工智能。 赋予自己力量。 访问这里。
• 柏拉图爱流。 Web3 智能。 知识放大。 访问这里。
• 柏拉图ESG。 碳， 清洁科技, 能源， 环境， 太阳能， 废物管理。 访问这里。
• 柏拉图健康。 生物技术和临床试验情报。 访问这里。
• Sumber: https://semiwiki.com/ip/arteris/336086-pairing-risc-v-cores-with-nocs-ties-soc-protocols-together/