"Horse Creek": Intel fertigt RISC-V-Prozessoren mit 7-Nanometer-Technik

SiFive stellt den schnellsten RISC-V-Kern P550 vor; Chipentwickler können ihn bei Intel fertigen lassen und mit RAM- und PCI-Express-Interfaces kombinieren.

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(Bild: cherezoff / Shutterstock.com)

Von
  • Mark Mantel

Die Partnerschaft zwischen Intel und SiFive nimmt Gestalt an. Gemeinsam haben die Unternehmen die "Horse Creek" genannte Plattform angekündigt, aus der ab 2022 RISC-V-Prozessoren hervorgehen sollen. Intel übernimmt die Fertigung mit 7-Nanometer-Technik und stellt weitere Funktionsblöcke bereit, etwa Speicher-Controller und PCIe-Ports; SiFive steuert lizenzierbare CPU-Kerne bei. Chipentwickler können diese Komponenten in ihre Systems-on-Chip einbauen.

Herzstück der Horse-Creek-Plattform bilden die beiden neuen Linux-kompatiblen CPU-Kerne Performance P550 und P270. Bei ersterem soll es sich um den bis dato schnellsten RISC-V-Kern handeln. Der P550 verarbeitet auf Basis des RV64GC-Befehlssatzes 64-Bit-Befehle und nutzt eine 13-stufige Out-of-Order-Pipeline. SiFive sieht Vierkern-Cluster vor, bei denen jeder CPU-Kern 64 KByte Level-1-Cache sowie 256 KByte L2-Cache erhält und sich alle Kerne gemeinsame 4 MByte als L3-Zwischenpuffer teilen.

Blockdiagramme P550 und P270 (2 Bilder)

Aufbau eines P550-Kerns im Cluster mit bis zu drei weiteren Rechenkernen.
(Bild: SiFive)

Der P270 wird auf eine 8-stufige In-Order-Pipeline mit 128 KByte L2-Cache pro Kern abgespeckt. Dafür können Chipdesigner den CPU-Kern mit Vektorerweiterungen zur Verarbeitung von 256-Bit-Instruktionen versehen.

Intel fertigt entsprechende Prozessoren nicht nur, sondern stellt im Rahmen der neuen Fertigungsstrategie Integrated Device Manufacturing (IDM) 2.0 auch Designwerkzeuge zur Verfügung. Firmen können dabei unter anderem auf (DDR-)Speicher- und PCI-Express-Interfaces von Intel zugreifen. Denkbar wären somit etwa leistungsstarke Controller für PCIe-SSDs.

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Entsprechende RISC-V-Prozessoren sind nur wenige Quadratmillimeter groß und eignen sich damit gut zum Anlauf der 7-nm-Fertigung bei Intel, bevor größere und damit fehleranfälligere x86-CPUs und andere Halbleiterbausteine folgen – etwa Meteor-Lake-Prozessoren. Der Prozess ist bereits jahrelang verspätet.

SiFive vergleicht einen P550-Quadcore derweil mit ARMs älterem Smartphone-Rechenkern Cortex-A75: Vier P550 sollen weniger Fläche belegen, dabei aber bezogen auf die Fläche mehr Rechenleistung liefern.

SiFive verspricht rund 8,65 Punkte pro Gigahertz Taktfrequenz im Integer-Teil des veralteten Benchmark SPEC CPU2006 (8,65 SPECint2006/GHz). Bei 3 GHz wären demnach rund 26 SPECint2006-Punkte zu erwarten. Ein kleinerer P270 schafft 4,6 Punkte pro GHz.

Den ebenfalls neuen SiFive-Kern Intelligence X280 mit 512-Bit-Vektorerweiterung will die Firma Tenstorrent in ihre KI-Beschleuniger einbauen. Tenstorrent wurde vor allem durch seinen prominenten Technikchef Jim Keller bekannt, der als Prozessorarchitekt schon für AMD, Intel, Apple und Tesla sowie in den 1990er-Jahren für DEC arbeitete.

Laut Spekulationen erwägt Intel eine Übernahme von SiFive oder eine Beteiligung.

(mma)