最近,“香山”研发团队发布了一款开源高性能DDR4内存控制器IP,名为“白杨”。这款产品的意义非同小可,给我国在开源芯片领域的自主创新迈出了重要一步。处理器作为计算系统的核心,其技术自主性对于国家信息产业安全至关重要。长时间以来,国内在处理器核心设计和内存控制器IP等关键配套部件上,受制于少数国际企业。这个局面在“香山”团队的努力下有所改变。 所谓内存控制器,就是连接处理器核心和外部存储器的桥梁。它直接影响到处理器访问数据的效率和整个系统的效能。现在市场上,高性能内存控制器IP的价格昂贵,一般在百万美元以上。这让很多企业和科研机构在成本与技术上都承受很大压力。 随着第三代“昆明湖”处理器核心架构快速迭代完成,“香山”团队意识到一个高性能内存控制器是释放处理器全部潜力的关键。他们决定开发一款既功能完备又能媲美商用产品的高性能内存控制器IP,这个项目就叫“白杨”。 这个项目把复杂的设计问题分解成几个核心研究方向:参数化与可配置性、模块化与可复用性、高级特性集成以及标准总线协议支持。“白杨”采用模块化架构,把DDR时序逻辑和事务调度器解耦设计。这样一来,调度器可以适应不同的内存配置,提升了灵活性和可维护性。 另外,“白杨”还集成了动态刷新管理、智能事务调度、缓存及数据预取等高级功能模块,这些都是提升内存访问效率的关键技术。“白杨”通过APB总线接口实现软件灵活配置,用户可以通过软件调整寄存器设置来适应不同工作场景。 目前,“白杨”已经取得阶段性成果。他们在硬件仿真平台上成功将它与“昆明湖”处理器核心集成起来,并成功运行了Linux操作系统及多种测试应用。在SPEC CPU2006基准测试中,集成了“白杨”的系统取得了超过14分/GHz的成绩,这个表现已经接近国际主流水平。 这个开源发布给国内很多企业节省了百万美元级别的授权费用。最重要的是,“白杨”作为一个开放的技术载体可以吸引更多人参与其中进行优化迭代。它为我国构建自主开源芯片生态系统起到了奠基作用,体现了我国产学研力量在核心技术底层持续深耕的坚定步伐和智慧。