2025年4月9日、中国デジタルEDA業界のリーダー企業の上海合見工業軟件集団有限公司(Univista)（略称「合見工軟」）と北京開源芯片研究院(BOSC)（略称「開芯院」）は、「香山（ Xiangshan）」・高性能オープンソースRISC-Vプロセッサプロジェクトにおける技術協力をさらに深化させる重要な成果を発表した。合見工軟が独自開発した全方位検証ハードウェアシステム「UniVista Unified Verification Hardware System（UVHS）」を活用し、双方は「香山」・第3世代「昆明湖(Kunminghu)」アーキテクチャRISC-Vプロセッサの16コア大規模システムにおけるソフトウェア・ハードウェア協調検証の実現に成功した。この技術的突破は、プロセッサの開発の検証効率を著しく向上させ、今後製品のイテレーションとイノベーション加速のための重要な基盤を築いた。
核心技術の突破：16コアシステム実測性能が10MHzを超える
2024年の「香山」第2世代「南湖」アーキテクチャ検証プロジェクトに続く今回の成果発表は、双方が共同で取り組む大規模プロセッサ検証技術のさらなる進化を示すものだ。本プロジェクトでは、開芯院が第3世代昆明湖アーキテクチャに基づいて構築した16コアRISC-Vプロセッサシステム（バス及びメモリサブシステムを含む）が、合見工軟の5台のUVHSハードウェアプラットフォームで構成される大規模カスケードプロトタイププラットフォーム上で動作する。UVHS Compilerのインテリジェント化分割技術を活用し、この設計は20基のAMD VU19P FPGAアレイに効率的に配置され、実測動作周波数10.2MHzを達成した。
以下の核心的優位性を実証
リソース最適化能力：自社開発UVSyn合成ツールを統合し、従来のサードパーティ合成ツールと比較してFPGAリソースを12%削減した。
コンパイル効率向上：フルフロー・コンパイルサイクルを21時間に短縮した。
クロスプラットフォーム互換性：自動化されたクロック再構築、メモリモデル最適化などの技術により、設計移行期間を月単位から週単位に短縮した。
マルチコア協調検証：16コア/8コア/4コアマルチバージョン互換boardfileシステムを開発し、クロスバージョン検証マトリックスを構築した。
動的ローディング技術：DDR4バックドアの書き込みソリューションにより、カーネルローディング速度を大幅に向上した。
開芯院(BOSC)の唐丹副院長は次のように指摘した。「RISC-Vの革新的発展はCPUの中国国産化にとって、重要な戦略的意義を持っている。開芯院の「香山」プロセッサはRISC-V性能の重要なベンチマークで、第3世代「昆明湖」アーキテクチャはArm Neoverse N2コアをターゲットとしており、南湖アーキテクチャと比較して高性能コンピューティングとAIシナリオ向けの複雑さが大幅に向上している。その強化された並列処理能力、マルチコア協調効率、およびマルチレベルキャッシュ一貫性プロトコルは、検証プラットフォームに対していわば過酷な要求を課す。UVHS大規模カスケードプロトタイププラットフォームは、自動的な分割技術により開発パラダイムを再構築した。従来のプロトタイプ検証プラットフォームでサポート可能な規模の制限により、我々はマルチコア設計を切り詰めざるを得ず、システムレベル検証カバレッジとソフトウェア・ハードウェア協調効率が制限されていた。現在、20基のFPGAカスケードソリューションにより、「昆明湖」16コアシステムの全方位検証を初めて実現した——キャッシュ一貫性プロトコルとバストポロジーを完全に保持しつつ、10MHzを超える高性能環境下でLinuxスケジューリング最適化、マルチコア負荷分散などの複雑シナリオを同時検証でき、テストの深度と広度が大幅に向上した。」
エコシステム共同構築の展望：クラウド検証プラットフォームが業界の未来を可能に
今後の計画について、唐丹副院長は次のように強調した。「今後の「温楡河」NoCと「昆明湖」アーキテクチャの深い融合は、より大規模な32コアから100コア級マニーコアシステムの検証突破を推進する。我々は合見工軟と協力して二つのエコシステム基盤の可能性を探求する。一つはオープンソースEDAツールチェーンとオープンなアジャイルプロセスで、RISC-V企業の検証コストを体系的に低減することだ。もう一つは大型ハードウェアアクセラレータプラットフォームに基づくオープンソースチップ設計スタックのクラウド展開能力だ。これは中国国産RISC-Vエコシステムが従来のツールチェーンの障壁を乗り越え、技術的な「可用性」から産業的な「使いやすさ」への飛躍を加速させる。」
合見工軟の呉曉忠副総裁は次のように述べた。
「UVHS大規模カスケードプロトタイププラットフォームが開芯院のマルチコア検証における突破を支援できたことを大変喜ばしく思う。今回の協力はさらに、UVHSプラットフォームが超大规模HPCクラスチップシステム検証分野における先進性を実証した。今後、合見工軟は開芯院と協力し、ハードウェアエミュレーションプロセスを含む超大规模マニーコアチップシステムのフルライフサイクル検証ソリューションの構築を探求していく。技術的な協調イノベーションを通じて、「香山」と共にRISC-Vエコシステムに生産性ツールを提供し、RISC-Vエコシステムの産業化プロセスを加速させることを期待している。」
合見工軟について
上海合見工業軟件集団有限公司（略称「合見工軟」）は、自主イノベーションの高性能工業ソフトウェア及びソリューション提供者として、EDA（電子設計自動化、Electronic Design Automation）分野を最初の突破方向とし、半導体チップ企業がイノベーションと発展の過程で直面する厳しい課題と重要問題の解決に尽力し、信頼できるパートナーとなることを目指す。
北京開源芯片研究院(BOSC)について
近年、RISC-Vは急速に発展し、現在国際的な科学技術競争の焦点となっている。中国の集積回路設計レベルの向上と国際オープンソースコミュニティと連携する技術プラットフォームの構築のために、北京市と中国科学院はRISC-Vの発展を重視し、2021年12月6日に中国国内の業界リーダー企業とトップクラスの研究機関を組織し、北京開源芯片研究院を設立した。研究院はオープンソースと産業発展のコンセンサスを結集し、協調イノベーションでアプリケーション牽引の潜在力を刺激し、RISC-Vイノベーション連鎖と産業連鎖の加速融合を推進し、科学技術イノベーション成果の産業化実現を加速させ、世界をリードするRISC-V産業エコシステムの構築を加速している。