Свържете се с нас

Съдържание и теми, включени в курса

Основи на архитектурата RISC-V и преглед на екосистемата

Пейзаж на RISC-V ISA и приемане в индустрията

  • Философия на отворената ISA и стандартизационният пейзаж на RISC-V International
  • Ментален модел на RISC-V: архитектура зареждане-запис, регистров файл, подредба на байтовете
  • Сравнение с ARM, x86 и POWER: Компромиси при хетерогенни изчислителни архитектури
  • Оценка на зрелостта на екосистемата: SiFive, T-Head, Western Digital и развиващата се общност за силиций с отворен код
  • Стандартизирани интерфейси: RISC-V привилегирована ISA, Машинен слой за абстракция на софтуер (MSBL)

Модели на памет и съответствие с ABI

  • Спецификация на непривилегированата архитектура: CSR карта, обработка на изключения и йерархии на паметта
  • Набори инструкции RV32I / RV64I и съответствие с ABI за междуплатформена преносимост на двоичния код
  • Конвенции за подредба на паметта и бариерни инструкции за многопроцесорни системи

Програмиране на асемблер за RISC-V и инструментална верига на компилатора

Програмиране на ниско ниво с инструкции

  • Базови целочислени инструкции (I), разширения за умножение/деление (M), атомарни операции (A)
  • Стратегии за програмиране, съобразени с разрядността, за 32-битови и 64-битови целеви RISC-V системи
  • Конвенции за извикване и управление на стековата рамка за вградени и реалновременни софтуерни системи

Владеене на инструменталната верига на компилатора

  • Инструментална верига на компилатор, базирана на LLVM: Clang, LLVM, Binutils за междуплатформена компилация на RISC-V
  • Скриптове за свързване, секции и конфигурация на разпределението на паметта за голи среди и RTOS
  • Вътрешни функции на компилатора, нива на оптимизация и профилиране за оптимизиране на кода
  • Работни потоци за разработка на инструментални вериги с отворен код: изграждане, тестване и пакетиране на персонализирани инструментални вериги за GCC/Clang

Разработка на вградени системи и операционни системи за реално време

Програмиране на гол метал и с RTOS

  • Системно програмиране с Rust за RISC-V: абстракции с нулеви разходи, управление на небезопасна памет и разработка без операционна система
  • Среди без стандартна библиотека: персонализирани свързващи програми, разработка на драйвери за устройства и вход/изход с картографирана памет
  • Разработка на Zephyr RTOS и Buildroot BSP за целеви RISC-V системи
  • Свързване на периферни устройства: програмиране на GPIO, I2C, SPI, UART и DMA контролери

Оптимизация на мощност и производителност

  • Тактово стробиране, управление на мощности домейни и оптимизация на нискомощностни режими
  • Анализ на производителността с точност до тактов цикъл чрез симулационни профайлери и хардуерни броячи на производителност
  • Настройка на латентността на прекъсвания за реално време за критични за безопасността приложения

Разработка на ядрото на Linux и зареждащ програма за RISC-V

Екосистема на зареждащ фърмуер и зареждащ програма

  • OpenSBI (имплементация на спецификацията SBI): разработка на фърмуер за зареждащ програма
  • UEFI/EDK II на RISC-V: разработка на съвременен стек за фърмуерно зареждане
  • Пренасяне на Coreboot и U-Boot за RISC-V едноплаткови компютри

Интеграция с ядрото на Linux

  • Приноси към основното ядро за RISC-V: овърлей на дървото на устройствата, топология на процесора и разработка на драйвери за контролер на прекъсвания (AIA)
  • Разработка на BSP от производител и конфигурация на ядрото за персонализирани SoC платформи
  • Поддръжка на файлови системи, мрежов стек и поддръжка на контейнеризация (Docker, Kubernetes) на RISC-V хост системи

Проектиране на RISC-V SoC и прототипиране на FPGA

Архитектура и интеграция на многоядрени SoC

  • Методологии за проектиране на мрежа на чип (NoC) за многоядрени RISC-V процесори
  • Кохерентност на кеш паметта чрез Axi4/CHI и протоколи за междупроцесорна комуникация
  • Интеграция на IP с отворен код: OpenCores, ChIPS Framework и RTL компоненти от доставчици
  • Проектиране на матрица на шина и интеграция на контролер на памет (DDR, SRAM, eMMC, PCIe)

Прототипиране на процесор на база FPGA

  • Синтез и имплементация на RISC-V ядро на FPGA (напр. BOOM, VexRiscv, PULP)
  • Утвърждения на SystemVerilog (SVA) и методология за функционална верификация, базирана на UVM
  • Инструменти за формална верификация и тестване на база свойства за валидиране на RISC-V ядро

Векторни разширения на RISC-V и ускоряване за специфични области

Задълбочено изучаване на разширението RVV (RISC-V вектор)

  • Запис/четене на вектори, векторно умножение с натрупване (VFMA) и ускоряване на матрични изчисления
  • Операции с вектори с променлива дължина (VL, VLEN) за оптимизирано за натоварването SIMD изпълнение
  • Маскиращи векторни операции, управление на сегменти и гъвкавост на типовете данни за натоварвания с DSP и ML

Проектиране на персонализирани DSP и специфични за областта инструкции

  • Проектиране на специфични за областта ускорители чрез персонализирани разширения и операндни интерфейси, базирани на CBAR
  • Модификации на фронтенда на компилатора за генериране на персонализирани инструкции и излъчване на код
  • Стратегии за разделяне на хардуер-софтуер за интегриране на ускорители в производствени SoC

Ускоряване на AI и машинно обучение в периферията на RISC-V

Проектиране и интеграция на NPU за RISC-V процесори

  • Архитектура на Neural Processing Unit: систолични масиви, тензорни ядра и компресия на тегла за ускоряване на AI на чип
  • Техники за квантуване на модели (INT8, INT4, FP8) за внедряване в периферията на RISC-V
  • Съвместимост с рамки: TensorFlow Lite Micro, ONNX Runtime и PyTorch Edge на целеви RISC-V системи

Хетерогенни изчисления за AI натоварвания

  • Съвместно проектиране на RISC-V хостов CPU и AI ускорител NPU за реалновремени инферентни потоци
  • Оптимизация на подсистемата на паметта: управление на честотната лента на HBM/DDR за тегла и активации на ML модели
  • Бюджетиране на топлинно и мощностно потребление за инферентни системи с AI в периферията

Хардуерна сигурност и поверителни изчисления на RISC-V

Защита на физическата памет и доверено изпълнение

  • Защита на физическата памет (PMP) и защитни механизми за обхождане на таблицата на страниците
  • Архитектури за сигурен анклав/TEE за RISC-V: интеграция на OP-TEE, доверени среди за изпълнение от клас SEV
  • Сигурност на веригата за зареждане: корен на доверие, сигурно зареждане и атестация на измервано стартиране

Криптографско ускоряване

  • Криптографски разширения на RISC-V (разширения Zk, Zkr, K): ускоряване на SHA, AES, RSA, RSA-PSS и ECC
  • Интеграция на постквантова криптография (PQC) за RISC-V процесори от следващо поколение
  • Техники за смекчаване на атаки по странични канали: програмиране с постоянно време, маскиране и хардуерни генератори на случайни числа

Напреднала персонализирана архитектура и проектиране на разширения на ISA

Специфична за областта архитектура и персонализирани разширения на инструкции

  • Методология за проектиране на разширения на ISA: кодиране, таблици на кодиране, анализ на влиянието върху ABI и процес на подаване на спецификация в RISC-V International
  • Проектиране на персонализиран регистров файл с CBAR (персонализирани базови адресни регистри) за диспечиране на операнди
  • Конвейеризация на инструкции, откриване на конфликти и модификации на конвейера за персонализирани разширения

Верификация и одобрение на персонализирани модификации на архитектурата

  • Проектиране на тестова среда за персонализирани разширения: насочено генериране на стимули срещу генериране със случайни ограничения
  • Рамки за регресионно тестване и верификация, водена от покритие, за архитектурни модификации
  • Тестване на оперативна съвместимост: гарантиране, че персонализираните инструкции функционират в рамките на установените ABI ограничения

Критични за безопасността и автомобилни приложения на RISC-V

Функционална безопасност и съответствие с автомобилни стандарти

  • Съответствие с функционалната безопасност по ISO 26262 за RISC-V автомобилни процесори
  • Класификация ASIL-Q и разработка на наръчник за безопасност за RISC-V силициев IP
  • Детерминирана обработка на прекъсвания, двойки ядра в режим на стъпкова синхронизация и защита на паметта за критични за безопасността RISC-V системи

Индустриални реалновремеви и периферни изчислителни приложения

  • Съответствие с IEC 61508 SIL и детерминирано планиране на RISC-V многоядрени платформи
  • Разработка на индустриален IoT шлюз с RISC-V: свързаност, периферна аналитика и системи за обновление на фърмуер по въздух (OTA)

Кандидатски проект: Разработка на RISC-V система от край до край

Проект за пълния жизнен цикъл

  • Спецификация на архитектурата: проектиране на разширения на ISA и конфигурация на ядрото за определен случай на употреба
  • RTL имплементация на SystemVerilog с UVM тестови среди и покритие на формална верификация
  • Прототипиране на FPGA, разработка на зареждащ фърмуер и интеграция на стек от драйвери без операционна система
  • Персонализиране на Linux BSP и инструментална верига за персонализираното RISC-V ядро
  • Внедряване на натоварване с AI: интеграция на NPU, квантуване на модели и бенчмаркинг на производителността
  • Валидация на сигурността: прилагане на PMP, сигурно зареждане и бенчмаркинг на криптографско ускоряване
  • Документиране на техническата архитектура, анализ на IP стратегия и представяне пред междуфункционален екип
 21 Часа

Брой участници


Цена за участник

Отзиви от участници (2)

Предстоящи Курсове

Свързани Kатегории