Bądźmy w kontakcie

Plan Szkolenia

Podstawy architektury RISC-V i przegląd ekosystemu

Landscape ISA RISC-V i adopcja w przemyśle

  • Filozofia otwartej ISA i standardy RISC-V International
  • Model mentalny RISC-V: architektura Load-Store, plik rejestrów, kolejność bajtów
  • Porównanie z ARM, x86 i POWER: kompromisy w architekturach heterogenicznych
  • Ocena dojrzałości ekosystemu: SiFive, T-Head, Western Digital i rosnąca społeczność otwartego krzemu
  • Standaryzowane interfejsy: RISC-V Privileged ISA, warstwa abstrakcji oprogramowania maszynowego (MSBL)

Modele pamięci i zgodność z ABI

  • Specyfikacja architektury bez uprawnień: mapa CSR, obsługa wyjątków i hierarchie pamięci
  • Zestawy instrukcji RV32I/RV64I i zgodność z ABI dla przenośności binarnych
  • Konwencje kolejności pamięci i instrukcje barier dla systemów wieloprocesorowych

Programowanie w asemblerze RISC-V i łańcuch narzędzi kompilatora

Programowanie niskopoziomowych instrukcji

  • Podstawowe instrukcje całkowite (I), mnożenie/dzielenie (M), rozszerzenia operacji atomowych (A)
  • Strategie programowania z uwzględnieniem bitowości dla celów RISC-V 32-bitowych i 64-bitowych
  • Konwencje wywołań i zarządzanie ramkami stosu dla systemów wbudowanych i czasu rzeczywistego

Biegłość w łańcuchu narzędzi kompilatora

  • Łańcuch narzędzi oparty na LLVM: Clang, LLVM, Binutils do kompilacji krzyżowej RISC-V
  • Skrypty linkera, sekcje i konfiguracja układu pamięci dla środowisk bare-metal i RTOS
  • Intrinsics kompilatora, poziomy optymalizacji i dostrajanie kodu na podstawie profilowania
  • Procesy rozwoju otwartych narzędzi: budowanie, testowanie i pakowanie niestandardowych łańcuchów GCC/Clang

Rozwój systemów wbudowanych i systemów operacyjnych czasu rzeczywistego

Programowanie bare-metal i RTOS

  • Programowanie systemowe w Rust dla RISC-V: abstrakcje zerowego kosztu, zarządzanie pamięcią unsafe i rozwój bare-metal
  • Środowiska No-Std: niestandardowe linkery, rozwój sterowników urządzeń i pamięć mapowana I/O
  • Rozwój Zephyr RTOS i BSP Buildroot dla celów RISC-V
  • Interfejsowanie peryferiów: programowanie GPIO, I2C, SPI, UART i kontrolerów DMA

Optymalizacja mocy i wydajności

  • Zarządzanie domenami mocy, tryby niskiego poboru mocy i optymalizacja zegarów
  • Analiza wydajności z dokładnością do cyklu z wykorzystaniem profilerów symulacyjnych i liczników wydajności sprzętowej
  • Dostrajanie opóźnień przerwań dla aplikacji krytycznych pod względem bezpieczeństwa

Rozwój jądra Linux i bootloadera dla RISC-V

Ekosystem firmware'u bootloadera

  • OpenSBI (implementacja specyfikacji SBI): rozwój firmware'u bootloadera
  • UEFI/EDK II na RISC-V: rozwój nowoczesnego stosu firmware'u
  • Portowanie Coreboot i U-Boot dla jednopłytkowych komputerów RISC-V

Integracja z jądrem Linux

  • Wkład do głównego jądra RISC-V: nakładki drzewa urządzeń, topologia CPU i rozwój sterowników kontrolera przerwań (AIA)
  • Rozwój BSP dostawcy i konfiguracja jądra dla niestandardowych platform SoC
  • Obsługa systemów plików, stos sieciowy i konteneryzacja (Docker, Kubernetes) na systemach hostujących RISC-V

Projektowanie SoC RISC-V i prototypowanie FPGA

Architektura wielordzeniowych SoC i integracja

  • Metodologie projektowania Network-on-Chip (NoC) dla wielordzeniowych procesorów RISC-V
  • Protokoły spójności pamięci Axi4/CHI i komunikacji międzyprocesorowej
  • Integracja otwartych IP: OpenCores, ChIPS Framework i komponenty RTL dostawców
  • Projektowanie matrycy szyny i integracja kontrolerów pamięci (DDR, SRAM, eMMC, PCIe)

Prototypowanie procesorów na FPGA

  • Synteza i implementacja rdzenia RISC-V na FPGA (np. BOOM, VexRiscv, PULP)
  • Asercje SystemVerilog (SVA) i metodologia weryfikacji funkcjonalnej oparta na UVM
  • Narzędzia weryfikacji formalnej i testowanie oparte na właściwościach dla walidacji rdzenia RISC-V

Rozszerzenia wektorowe RISC-V i akceleracja domenowa

Głębokie zanurzenie w rozszerzeniach RVV (RISC-V Vector)

  • Wektorowe operacje ładowania/zapisu, mnożenie-dodanie z fuzją wektorową (VFMA) i akceleracja obliczeń macierzowych
  • Operacje wektorowe o zmiennej długości (VL, VLEN) dla optymalizacji obciążeń SIMD
  • Operacje maskowania wektorowego, kontrola segmentów i elastyczność typów danych dla obciążeń DSP i ML

Projektowanie niestandardowych DSP i instrukcji domenowych

  • Projektowanie akceleratorów domenowych poprzez niestandardowe rozszerzenia i interfejsy operandów oparte na CBAR
  • Modyfikacje frontendu kompilatora dla generacji niestandardowych instrukcji i emisji kodu
  • Strategie podziału sprzętowo-programowego dla integracji akceleratorów w produkcyjnych SoC

Akceleracja AI i uczenie maszynowe na urządzeniach brzegowych z RISC-V

Projektowanie i integracja NPU dla procesorów RISC-V

  • Architektura Neural Processing Unit: macierze systolowe, rdzenie tensorowe i kompresja wag dla akceleracji AI na chipie
  • Techniki kwantyzacji modeli (INT8, INT4, FP8) dla wdrożeń brzegowych na RISC-V
  • Kompatybilność z frameworkami: TensorFlow Lite Micro, ONNX Runtime i PyTorch Edge na celach RISC-V

Obliczenia heterogeniczne dla obciążeń AI

  • Współprojektowanie hosta CPU RISC-V z akceleratorem NPU dla potoków inferencji w czasie rzeczywistym
  • Optymalizacja podsystemu pamięci: zarządzanie przepustowością HBM/DDR dla wag i aktywacji modeli ML
  • Budżetowanie termiczne i energetyczne dla systemów inferencji AI na urządzeniach brzegowych

Bezpieczeństwo sprzętowe i bezpieczne przetwarzanie na RISC-V

Ochrona pamięci fizycznej i zaufane środowiska wykonawcze

  • Mechanizmy ochrony pamięci fizycznej (PMP) i zabezpieczenia Page Table walker
  • Architektury Secure Enclave/TEE dla RISC-V: integracja OP-TEE, zaufane środowiska wykonawcze klasy SEV
  • Bezpieczeństwo łańcucha rozruchowego: korzeń zaufania, bezpieczny rozruch i atestacja uruchomienia

Akceleracja kryptograficzna

  • Rozszerzenia kryptograficzne RISC-V (Zk, Zkr, K): akceleracja SHA, AES, RSA, RSA-PSS i ECC
  • Integracja kryptografii postkwantowej (PQC) dla procesorów RISC-V nowej generacji
  • Techniki łagodzenia ataków kanałowych: programowanie w czasie stałym, maskowanie i generatory liczb losowych

Zaawansowane projektowanie architektury niestandardowej i rozszerzeń ISA

Architektura domenowa i niestandardowe rozszerzenia instrukcji

  • Metodologia projektowania rozszerzeń ISA: kodowanie, tabele kodowania, analiza wpływu na ABI i proces zgłaszania do RISC-V International
  • Projektowanie niestandardowych plików rejestrów z CBAR (Custom Base Address Registers) dla dyspozycji operandów
  • Potokowanie instrukcji, wykrywanie hazardów i modyfikacje potoku dla niestandardowych rozszerzeń

Weryfikacja i zatwierdzanie modyfikacji architektury niestandardowej

  • Projektowanie testbenchu dla niestandardowych rozszerzeń: generowanie bodźców kierowanych vs. losowych z ograniczeniami
  • Frameworki testów regresji i weryfikacja oparta na pokryciu dla modyfikacji architektonicznych
  • Testowanie interoperacyjności: zapewnienie działania niestandardowych instrukcji w ramach ograniczeń ABI

Zastosowania RISC-V w systemach krytycznych i motoryzacji

Zgodność z normami bezpieczeństwa funkcjonalnego i motoryzacyjnymi

  • Zgodność z ISO 26262 dla procesorów RISC-V w motoryzacji
  • Klasyfikacja ASIL-Q i rozwój podręcznika bezpieczeństwa dla IP krzemowego RISC-V
  • Deterministyczna obsługa przerwań, pary rdzeni lockstep i ochrona pamięci dla systemów RISC-V krytycznych pod względem bezpieczeństwa

Zastosowania przemysłowe w czasie rzeczywistym i edge computing

  • Zgodność z IEC 61508 SIL i deterministyczne planowanie na wielordzeniowych platformach RISC-V
  • Rozwój bram przemysłowych IoT z RISC-V: łączność, analiza brzegowa i systemy aktualizacji firmware OTA

Projekt końcowy: Kompleksowy rozwój systemu RISC-V

Projekt pełnego cyklu

  • Specyfikacja architektury: projektowanie rozszerzeń ISA i konfiguracji rdzenia dla zdefiniowanego przypadku użycia
  • Implementacja RTL w SystemVerilog z testbenhami UVM i pokryciem weryfikacji formalnej
  • Prototypowanie na FPGA, rozwój firmware'u bootloadera i integracja stosu sterowników bare-metal
  • Dostosowanie BSP Linux i łańcucha narzędzi dla niestandardowego rdzenia RISC-V
  • Wdrożenie obciążeń AI: integracja NPU, kwantyzacja modeli i benchmarkowanie wydajności
  • Walidacja bezpieczeństwa: egzekwowanie PMP, bezpieczny rozruch i benchmarkowanie akceleracji kryptograficznej
  • Dokumentacja architektury technicznej, analiza strategii IP i prezentacja dla zespołów międzyfunkcyjnych

Wymagania

Brak.

 21 godzin

Liczba uczestników


Cena za uczestnika (netto)

Opinie uczestników (3)

Propozycje terminów

Powiązane Kategorie