Basilisk：一款130nm CMOS工艺中面向Linux的开源RISC-V SoC
硬件体系结构
2024-06-24 v1
摘要
开源硬件(OSHW)正快速在学术界和工业界获得普及。可获取的开源RTL描述、EDA工具乃至PDK，使从RTL到版图的全链路开源硅胶成为可能，这显著加强了安全性和透明度。尽管已有鼎舌实践，但现有OSHW努力迄今为止未能生产出在复杂度和性能水平上能够运行通用OS的全开源SoC。我们提出Basilisk，这是首个在IHP开源130nm工艺中实现的、面向Linux的全开源RISC-V SoC。Basilisk集成64位RISC-V内核、全数字HyperRAM DRAM控制器，以及丰富的IO外设，包括USB 1.1和VGA。为实现Basilisk，我们构建了可复用的工具链，将其行业级SystemVerilog描述转换为Verilog。我们优化了开源Yosys综合工具，使Basilisk峰值时钟速度提升2.3倍至77 MHz，单元面积降低1.6倍至1.1 MGE，同时减少综合运行时间和内存占用。我们进一步优化了OpenROAD的布图路由，实现DRC违例为零，核心面积利用率提升10%，芯片面积缩减12%。
关键词
引用
@article{arxiv.2406.15107,
title = {Basilisk: An End-to-End Open-Source Linux-Capable RISC-V SoC in 130nm CMOS},
author = {Paul Scheffler and Philippe Sauter and Thomas Benz and Frank K. Gürkaynak and Luca Benini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15107},
year = {2024}
}
备注
3 pages, 4 figures. Accepted at SSH-SoC 2024 workshop