喺 Hot Chips 2025 呢個高性能微處理器大會上面,Condor Computing 介紹咗佢哋嘅 Cuzco 設計,一個專為高性能而生嘅 RISC-V 架構啦。
Condor Computing 其實係 Andes Technology 嘅子公司,團隊有 50 個工程師,專門搞高性能 RISC-V 核心嘅。RISC-V 生態系統仲喺發展階段,所以有好多機會畀唔同公司加入,Condor 就想喺呢度分一杯羹。
Cuzco 係一個完整嘅 IP 設計,包括 CPU 核心、快取記憶體同 coherency 管理,隨時可以接上記憶體同 I/O 匯流排。佢兼容 RVA23 profile,支持 vector 指令,呢啲指令可以高效處理數據,慳電又快。
設計上,Cuzco 有寬闊嘅前端、256 個 entry 嘅 reorder buffer,同 8 條執行管道,目標係喺類似功率範圍內,提供最佳性能。
最特別嘅係佢用 time-based microarchitecture (TBM),呢個係硬件編譯指令序列嘅方法,可以改善 out-of-order 執行,減少電晶體數量同能量消耗。傳統 out-of-order 設計好複雜,用好多資源嚟追蹤指令依賴,但 TBM 用時間資源矩陣嚟管理,簡化咗流程。
例如,TBM 會預先分配時間槽畀指令,確保無衝突,咁樣可以喺更少功率下達到更高性能。Condor 話,呢個設計可以讓 Cuzco 喺 SPECint2006 測試中,性能 per clock 接近 Andes 現有 AX65 核心嘅兩倍。
另外,Cuzco 係 slice-based 設計,支持最多 8 個 CPU 核心。每個 slice 可以獨立運作,配合 private L2 快取同 shared L3 快取,透過寬闊 CHI 匯流排連接。
喺功率效率方面,Condor 強調功率係性能嘅主要瓶頸,所以佢哋優化咗設計,力求喺低功耗下提供高性能。相比其他 RISC-V 設計,Cuzco 喺複雜度同功率上都有優勢。
Hot Chips 2025 仲有其他 CPU 架構演講,詳細時間表可以睇返相關網站。但 Condor 呢個 presentation 突出咗佢哋唔係從頭發明新嘢,而係優化現有高性能處理器設計,喺 RISC-V 生態中站穩腳。
RISC-V 作為開放標準,近年嚟越來越受歡迎,因為佢無版稅,允許自訂擴展。Condor 嘅 Cuzco 正好抓住呢個機會,提供企業級性能,適合數據中心、AI 同高性能計算應用。
團隊背景強大,好多成員有豐富經驗喺 ARM 同 x86 設計,所以佢哋知點樣將最佳實踐應用喺 RISC-V 上。Cuzco 嘅 pipeline 設計好深入,涵蓋 fetch、decode、rename、dispatch、execute 同 commit 階段,每一步都優化咗以減少延遲。
喺 TBM 流程中,時間資源矩陣會追蹤每個資源嘅可用時間,指令只會喺無衝突嘅時間槽執行,咁樣避免咗傳統 CAM 同 wakeup logic 嘅複雜性,慳咗面積同功率。
Condor 話,TBM 嘅好處包括更低功率、更小 die size,同更容易驗證設計。雖然初始開發可能複雜,但長期嚟講,性能回報好高。
比較 Andes 其他 out-of-order 核心,Cuzco 喺性能 per clock 上領先,因為 TBM 讓佢更有效處理依賴同 speculation。
總結嚟講,Cuzco 係 RISC-V 社區嘅一個重要進展,證明開放架構可以達到傳統封閉系統嘅性能水平。未來,隨住更多公司採用 RISC-V,類似 Cuzco 嘅設計會推動行業前進。
呢個設計仲有潛力擴展到更多核心同更高頻率,Condor 團隊正努力完善,預計很快會有實際產品推出。
喺高性能計算領域,功率效率越來越重要,因為數據中心電費高企,Cuzco 嘅低功耗設計正好解決呢個痛點。
另外,支援 vector 指令讓 Cuzco 適合 AI 工作負載,例如 matrix multiplication 同 neural network 運算,性能可以媲美專用加速器。
Condor 強調,佢哋嘅目標係提供可擴展解決方案,從單核心到多核心 cluster,都可以靈活配置。
喺 Hot Chips 呢個平台上展示,證明 Cuzco 已準備好面對市場挑戰,吸引潛在客戶同合作夥伴。
整體嚟講,呢個 presentation 為 RISC-V 注入新活力,顯示開放創新嘅潛力無限。
更多細節,可以參考原文章:https://www.servethehome.com/condor-computings-cuzco-a-high-perf-risc-v-design-at-hot-chip-2025/