玄铁RISC-V在高性能计算软件上的进展-童琪杰.pdf

1、玄铁 RISC-V在高性能计算软件上的进展阿里巴巴达摩院玄铁RISC-V 高级技术专家童琪杰RISC-V 进入高性能计算时代2032年，RISC-V高性能领域SoC芯片超200亿颗，市占比超25%高性能 处理器IPSiFive Andes 开芯院 达摩院 高性能 芯片Ventana Tenstorrent 中兴 知合 蓝芯 RISC-V 高性能领域当前的问题高性能平台标准持续完善中 RVA23，24/10 Ratify IOMMU，25/06 Ratify Server Platform Spec，Under Dev 高性能硬件青黄不接 高性能IP已有多家发布 高性能芯片还在研发中 RISC-

2、V高性能产品亟待突破 关键技术关键技术得到全面验证得到全面验证 性能上对标强大竞品性能上对标强大竞品 玄铁 RISC-V 高性能软件大图压缩算法FFMpegDPDK/SPDKGCCLLVMProfilingTraceAI CompilerRVA23AIAHypervisorIOMMU应用生态玄铁优化应用组件玄铁工具AnolisCloudKernelFirmwareOpenSBIUEFIQoSRASACPIRedisOpenJDK安全组件ISA-LX264/X265BLAS/VMLMySQLNginxCoVE云存储视频云ECS搜推广AI推理CPU H Extension HS/VS/VU 2-s

3、tage m em ory m apping MMU in runtim e AIA Hyper CSR Virtual Interrupts AIA Passthrough Feature IO IOMMU Hyper passthrough Mechanism Interrupt 玄铁虚拟化技术的进展玄铁虚拟化软硬件验证FPGA上启动多vCPU的虚拟机系统 FPGA上启动多个虚拟机系统 玄铁虚拟化性能分析和社区贡献中断/设备直通性能问题 虚拟机调度的性能问题 半虚拟化spinlock功能提升cpu利用率 性能：性能：计算能力损失 GPA-HPA）集成 I/O MPT，支持机密虚拟化场景 支

4、持GIPC，面向加速器场景 玄铁IOMMU软硬件验证 Linux IOMMU DMA 内存隔离 Linux 设备直通 虚拟机 Linux 中断直通 虚拟机 Linux Shared Virtual Address(SVA)应用场景 DPDK 和 SPDK应用场景 玄铁基于IOMMU的社区贡献 支持玄铁IOMMU扩展 支持 virtio-IOMMU 驱动框架 支持 CoVE-IO ABI 开源生态和玄铁 XTF、TVM SoC Interconnect CU AXI Bridge AXI Bridge AXI Bridge IOTLB XuanTie IOMMU Solution Device

5、Device Device group Device Device Device group PCIe/CXL Root Com plex ATS switch ATC EP Dev ATC EP Dev ATC EP Dev Device Device Device group DTI LTI 玄铁IOMMU技术的进展硬件：RISC-V架构中首个公开实现首个公开实现 Top-Dow n 性能分析功能性能分析功能，支持 Frontend、Backend、Bad Speculation、Retiring 等L1-L3 模型 PMU 事件 软件：Linux perf中支持 top-dow n 及

6、m etrics groups，为超大规模W orkload的性能优化提供支撑 玄铁高性能诊断技术硬件：完整实现 RISC-V N-Trace规范 软件：perf trace 实现 IOMMU based Trace驱动，解决Trace内存碎片问题，支撑程序执行流回溯 Top-Down ModelRISC-V N-Trace玄铁优化组件：ISA-L 存储加速库EC算法CRC算法玄铁 优化版本 开源RVV 优化版本 玄铁 优化版本 开源RVV 优化版本 X36X34X3.8X8C基础 版本 C基础 版本 EC算法优化路径算法优化路径 RVV向量加速、循环展