Dissertação

{en_GB=Development Environment for a RISC-V Processor} {} EVALUATED

{pt=Os sistemas baseados em processadores são sistemas complexos que levaram vários anos a desenvolver e precisaram de quantias extraordinárias de investimento de capital. Durante muito tempo, apenas grandes empresas dispunham de recursos para poder criar estes SoCs, onde muitos dos componentes são licenciados de outras empresas que atendem a muitos outros clientes. Recentemente, graças a uma grande comunidade de fonte aberta, começa a ser possível também às empresas menores construirem os seus próprios SoCs usando componentes de hardware e software gratuitos e de alta qualidade. Normalmente, estes estão disponíveis em repositórios hospedados em plataformas baseadas na Web, tais como GitHub, Gitlab ou Bitbucket. A maior iniciativa até agora para desenvolver um processador de fonte aberta e o respectivo ecossistema é indiscutivelmente o conjunto de instruções RISC-V, cuja ambição é tornar-se no conjunto de instruções padrão para todos os dispositivos de computação, desde os microcontroladores até aos supercomputadores. Esta dissertação apresenta um ambiente de desenvolvimento para criar SoCs de fonte aberta que usam a arquitetura de processador RISC-V. É criado um SoC de base denominado IObSoC que pode ser facilmente editado para criar SoCs mais complexos. O hardware do sistema IObSoC é escrito em Verilog e o software escrito em C. São usados uma árvore de Makefiles e scripts escritos em Python, Tcl e Bash para possibilitar a simulação, síntese e posicionamento e encaminhamento com várias ferramentas, gratuitas e comerciais, para fluxos de desenvolvimento de FPGA e ASICs., en=CPU based systems are complex systems which took several years to develop and needed extraordinary amounts of capital investment. For a long time, only large companies could afford creating these SoCs, where many of the components are licensed from other companies who serve many other customers. Recently, thanks to a large open source community, it is also becoming possible for smaller companies to build their own SoCs using free and high quality hardware and software components. These are typically available in repositories hosted in web-based platforms like GitHub, Gitlab or Bitbucket. The largest initiative so far to develop an open source processor and respective ecosystem is arguably the RISC-V ISA, whose ambition is to become the standard ISA for all computing devices, from microcontrollers to supercomputers. This dissertation presents a development environment to create open source SoCs that use the RISC-V processor architecture. A base SoC called IObSoC is created which can be easily edited to create more complex SoCs. The IObSoC hardware is written in Verilog and the software is written in C. It uses a Makefile tree and scripts written in Python, Tcl and Bash to enable simulation, synthesis and place and route with various tools, free and commercial, for both FPGA and ASIC development flows.}
{pt=Conjunto de Instruções RISC-V, Processador PicoRV32, Ambiente de Desenvolvimento, Fonte Aberta, Sistema num Chip, Internet das Coisas., en=RISC-V Instruction Set Architecture, PicoRV32 processor, Development Environment, Open Source, System On Chip, Internet of Things.}

Julho 27, 2020, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

José João Henriques Teixeira de Sousa

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar