Published January 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Lagarto I RISC-V Multi-core: Research Challenges to Build and Integrate a Network-on-Chip

  • 1. National Technological Institute of Mexico
  • 2. Instituto Politécnico Nacional
  • 3. Universidad de Cantabria
  • 4. Universitat Politècnica de Catalunya
  • 5. Barcelona Supercomputing Center

Description

Current compute-intensive applications largely exceed the resources of single-core processors. To face this problem, multi-core processors along with parallel computing techniques have become a solution to increase the computational performance. Likewise, multi-processors are fundamental to support new technologies and new science applications challenges. A specific objective of the Lagarto project developed at the National Polytechnic Institute of Mexico is to generate an ecosystem of high-performance processors for the industry and HPC in Mexico, supporting new technologies and scientific applications. This work presents the first approach of the Lagarto project to the design of multi-core processors and the research challenges to build an infrastructure that allows the flagship core of the Lagarto project to scale to multi- and many-cores. Using the OpenPiton platform with the Ariane RISC-V core, a functional tile has been built, integrating a Lagarto I core with memory coherence that executes atomic instructions, and a NoC that allows scaling the project to many-core versions. This work represents the initial state of the design of mexican multi-and many-cores processors.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتجاوز التطبيقات الحالية كثيفة الحوسبة إلى حد كبير موارد المعالجات أحادية النواة. ولمواجهة هذه المشكلة، أصبحت المعالجات متعددة النوى إلى جانب تقنيات الحوسبة المتوازية حلاً لزيادة الأداء الحسابي. وبالمثل، تعد المعالجات المتعددة أساسية لدعم التقنيات الجديدة وتحديات التطبيقات العلمية الجديدة. يتمثل أحد الأهداف المحددة لمشروع لاغارتو الذي تم تطويره في المعهد الوطني للفنون التطبيقية في المكسيك في إنشاء نظام بيئي من المعالجات عالية الأداء للصناعة و HPC في المكسيك، ودعم التقنيات الجديدة والتطبيقات العلمية. يقدم هذا العمل النهج الأول لمشروع لاغارتو لتصميم المعالجات متعددة النواة والتحديات البحثية لبناء بنية تحتية تسمح للنواة الرئيسية لمشروع لاغارتو بالتوسع في النوى المتعددة والمتعددة. باستخدام منصة OpenPiton مع نواة Ariane RISC - V، تم بناء بلاط وظيفي، يدمج نواة Lagarto I مع تماسك الذاكرة الذي ينفذ التعليمات الذرية، و NoC الذي يسمح بتوسيع نطاق المشروع إلى إصدارات متعددة النواة. يمثل هذا العمل الحالة الأولية لتصميم المعالجات المكسيكية متعددة النوى.

Translated Description (French)

Les applications actuelles à forte intensité de calcul dépassent largement les ressources des processeurs monocœurs. Pour faire face à ce problème, les processeurs multicœurs ainsi que les techniques de calcul parallèle sont devenus une solution pour augmenter les performances de calcul. De même, les multiprocesseurs sont fondamentaux pour prendre en charge les nouvelles technologies et les nouveaux défis des applications scientifiques. Un objectif spécifique du projet Lagarto développé à l'Institut national polytechnique du Mexique est de générer un écosystème de processeurs haute performance pour l'industrie et le HPC au Mexique, soutenant les nouvelles technologies et les applications scientifiques. Ce travail présente la première approche du projet Lagarto pour la conception de processeurs multicœurs et les défis de la recherche pour construire une infrastructure qui permet au cœur phare du projet Lagarto d'évoluer vers des processeurs multicœurs et multicœurs. En utilisant la plate-forme OpenPiton avec le noyau Ariane RISC-V, une tuile fonctionnelle a été construite, intégrant un noyau Lagarto I avec une cohérence mémoire qui exécute des instructions atomiques, et un NoC qui permet de faire évoluer le projet vers des versions à plusieurs cœurs. Ce travail représente l'état initial de la conception des processeurs mexicains multi-cœurs et multi-cœurs.

Translated Description (Spanish)

Las aplicaciones actuales de computación intensiva superan en gran medida los recursos de los procesadores de un solo núcleo. Para hacer frente a este problema, los procesadores multinúcleo junto con las técnicas de computación paralela se han convertido en una solución para aumentar el rendimiento computacional. Del mismo modo, los multiprocesadores son fundamentales para apoyar los desafíos de las nuevas tecnologías y las nuevas aplicaciones científicas. Un objetivo específico del proyecto Lagarto desarrollado en el Instituto Politécnico Nacional de México es generar un ecosistema de procesadores de alto rendimiento para la industria y HPC en México, apoyando nuevas tecnologías y aplicaciones científicas. Este trabajo presenta el primer enfoque del proyecto Lagarto para el diseño de procesadores multinúcleo y los desafíos de investigación para construir una infraestructura que permita que el núcleo principal del proyecto Lagarto se amplíe a núcleos múltiples y múltiples. Utilizando la plataforma OpenPiton con el núcleo Ariane RISC-V, se ha construido un mosaico funcional, integrando un núcleo Lagarto I con coherencia de memoria que ejecuta instrucciones atómicas, y un NoC que permite escalar el proyecto a versiones de muchos núcleos. Este trabajo representa el estado inicial del diseño de procesadores mexicanos multi-y-muchos-núcleos.

Files

5.%20Leyva%20-%20CCIS%2719%20-%20Lagarto%20I%20RISC-V%20Multi-Core%2c%20Research%20Challenges%20to%20build%20and%20integrate%20a%20Network-on-Chip%20%28Postprint%29.pdf.pdf

Files (461.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c8df651a0d3ba7c329231f50a0aca965
461.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
LAGARTO I RISC - V Multi - core: تحديات البحث لبناء ودمج شبكة على رقاقة
Translated title (French)
Lagarto I RISC-V Multi-core : Défis de recherche pour construire et intégrer un réseau sur puce
Translated title (Spanish)
Lagarto I RISC-V Multi-core: Desafíos de investigación para construir e integrar una red en chip

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2995047564
DOI
10.1007/978-3-030-38043-4_20

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W2054739713
  • https://openalex.org/W2086248020
  • https://openalex.org/W2333603443
  • https://openalex.org/W2340076492
  • https://openalex.org/W2750064372
  • https://openalex.org/W2794463932
  • https://openalex.org/W2964303266
  • https://openalex.org/W3140062895
  • https://openalex.org/W4232225775
  • https://openalex.org/W4312364354