平头哥四款开源玄铁RISC-V处理器

玄铁RISC-V系列处理器采用自研技术，覆盖从低功耗到高性能的各类场景，支持AliOS、FreeRTOS、RT-Thread、Linux、Android等操作系统，并已成功应用于微控制器、工业控制、智能家电、智能电网、图像处理、人工智能、多媒体和汽车电子等领域。

去年10月云栖大会现场，阿里云智能总裁张建锋宣布，平头哥开源玄铁RISC-V系列处理器，并开放系列工具及系统软件。

其中开源的玄铁系列RISC-V处理器，包括玄铁E902、E906、C906、C910四款量产处理器IP，以及基于玄铁的多操作系统的全栈软件及工具。开发者可通过平头哥Github下载玄铁源代码，在此基础上，实现开源EDA协同，创新硬件架构，丰富软件应用生态。下面将会介绍四款开源处理器IP产品及其特色技术。

玄铁E902兼容RISC-V架构，采用2级极简流水线并对执行效率等方面进行了增强，可进一步选配安全执行环境以增强系统安全性，适用于对功耗和成本极其敏感的IoT、MCU等领域。

特色技术

❖

安全执行环境：抵御各类软硬件攻击，增加系统安全性。

❖

低功耗Cache：降低系统内存访问延迟，提升内存能效。

❖

中断优先级动态可调：增强系统实时性，实现特定场景下的中断优先级反转。

❖

单周期内存投机访问：充分利用内存带宽，提高处理器CPI(cycle per instruction)。

玄铁E906兼容RISC-V架构，采用5级整型流水线，并可选性能优异的单精度或单双精度浮点单元以及32位标量DSP计算单元，适用于无线接入、音频、 TWS、中高端MCU、导航等应用领域。

特色技术

❖

面向中断快速响应和处理的XIAE(XuanTie Interrupt Acceleration Extension)技术。

❖

面向MCU应用的XMFE(XuanTie MCU Feature Extension)技术。

❖

面向性能增强的XMIE(XuanTie MCU ISA Extension)技术。

❖

面向导航等应用的双精度浮点计算加速。

玄铁C906兼容RISC-V架构，标配内存管理单元，可运行Linux等操作系统。C906采用5级整型流水线设计，并可选性能优异的单双精度浮点和128位矢量运算单元，适用于消费类IPC、多媒体、消费类电子等应用领域。

特色技术

❖

面向内存管理的XMAE（XuanTie Memory Attribute Extension）技术。

❖

数据预取：多通道、多模式数据预取技术，大幅提升数据访问带宽。

玄铁C910兼容RISC-V架构，采用12级超标量流水线且针对算术运算、内存访问以及多核同步等方面进行了增强，同时标配内存管理单元，可运行Linux等操作系统；采用3发射、8执行的深度乱序执行架构，配有单/双精度浮点单元，可进一步选配面向矢量运算引擎，适用于人工智能、5G、边缘服务器等对性能要求很高的应用领域。

特色技术

❖

混合分支处理：包含分支方向、分支地址、函数返回地址以及间接跳转地址预测的混合处理技术，提升取指效率。

❖

数据预取：多通道、多模式数据预取技术，大幅提升数据访问带宽。

❖

快速内存加载：提前获取内存访问数据，降低加载到应用(load-to-use)延迟。

❖

存储投机访问预测：预测内存乱序投机访问，提升执行效率。

平头哥深耕自研技术同时，坚持开源开放，目前玄铁处理器IP授权芯片累计出货25亿颗，拥有150余家客户、超500个授权数。

此次全栈开源，为全球开发者提供了架构新选择，也将促进RISC-V技术和生态的进一步成熟。未来，将开源更多RISC-V处理器，也希望有更多的合作伙伴，在玄铁基础上研发出更多有价值的IP核和基础软件，共同构建开放、透明和普惠的RISC-V生态。