アップデートされたSiFive は本日、最新の開発ボードを発表します。これにより、このスタートアップは本格的な RISC-V デスクトップ PC の提供に一歩近づきました。
控えめな名前のHiFive Unmatchedは、2018年に発売され完売となったHiFive Unleashedの後継機です。Unleashedを逃した方は、Unmatchedを手に入れるチャンスです。これらの64ビットRISC-V互換の兄弟機種には、いくつか重要な違いがあります。
UnmatchedはSiFiveの5コアFU740システムオンチップを搭載していますが、Unleashedは5コアFU540 SoCを搭載しています。FU740は、RV64GC U74 CPUコア4基と、システムメンテナンスタスク用のRV64IMAC S7コア1基を搭載しており、FU540のU54コア4基とE51コア1基よりも高性能です。
SiFive は、Unmatched の FU740 のプロセッサ クロック速度をボードが出荷されるまで秘密にしていますが、FU740 と FU540 はどちらも TSMC の 28nm ノードを使用して製造されているため、Unmatched の最大クロック速度が Unleashed の最大周波数 1.5GHz を下回るのは驚くことでしょう。
Unmatchedには拡張用のPCIe 3スロットが搭載されており、互換性のあるAMDやATIのグラフィックカードなど、PCIe対応ハードウェアの追加を試すことができます（そのためのドライバコードも用意されています）。また、このボードには2つのM.2インターフェースが搭載されており、1つはNVMe SSD接続用、もう1つはWi-FiまたはBluetoothモジュール接続用です。
UnleashedはPCIeやM.2インターフェースを備えていませんでしたが、Microchip製の2,000ドルの拡張ボードを取り付けることで、PCIe、SSD、SATAなどの接続機能を追加できました。このアップグレードにより、HDMIグラフィック出力を備えたRISC-V PCを構築できるようになりました。Unleashedでそれが可能だったのであれば、Unmatchedでも可能になるはずです。
率直に言うと、UnmatchedはUnleashedとその拡張ボードを組み合わせたもので、CPUコアとシステムオンチップが改良され、価格も大幅に抑えられています。Unleashedと拡張キットだけでデスクトップPCを組むことができるので、Unmatchedシステムでも同じことができるはずです。
PCケースに収まるよう設計されたUnmatchedは、ATX 24ピン電源コネクタを備えたMini-ITXサイズのマザーボードです。ATXケースマウントスタンドオフをはじめとする付属品が付属するこのボードの俯瞰図をご覧ください。
SiFive Unmatchedボード...クリックして拡大
Unmatchedの各U74スーパースカラCPUコアは、32KBのL1命令キャッシュと32KBのデータキャッシュを備えた8ステージのインオーダー・デュアルイシュー・パイプラインを採用しています。これらのコアは、アプリケーションとオペレーティングシステムのコードを実行します。S7モニターコアもインオーダー8ステージで、16KBの命令キャッシュと、データ保持用の8KBブロックの内蔵RAMを備えています。このコアは、バックグラウンドのシステムタスクやリアルタイム処理の実行を目的としており、通常はLinuxカーネルによって起動時に無効化されますが、低レベルプログラマーはこれを利用できます。FU740システムオンチップは、FU540と同様に、2MBのコヒーレントL2キャッシュを内蔵しています。
HiFiveシリーズは、RISC-Vベースの製品を開発したり、新興のアーキテクチャを評価したりする開発者やエンジニア、あるいは資金に余裕があり、いじくり回したい初心者以上の愛好家を対象としたシングルボードコンピュータです。Unmatchedでは、例えばDebianやFedora GNU/Linux、あるいはこのハードウェアに移植された他のOSを起動したり、パッケージをインストールしたり、ソフトウェアをコンパイルしたり、コードを実行したりすることができます。特に、このシリーズは、RISC-V命令セットアーキテクチャ（ISC-V）を初めて使い、RISC-V向けのソフトウェアの作成や移植に慣れてもらうことを目的としています。
Unmatchedの主なライバルは、私たちの知る限り、Microchip社のPolarFire Icicleボードです。これは、SiFive社からライセンス供与されたCPUコアとオンダイFPGAを搭載した、Microchip社が設計したシステムオンチップ（SoC）を搭載しています。このゲートアレイを使用するには、Microchip社からLiberoシルバーライセンスを取得する必要があります。ライセンスは1年間無料で、その後も毎年無料で更新できる可能性があります。
IcicleはUnmatchedの4分の1のRAMを搭載し、M.2インターフェースを持たず、PCIe 3ではなく2を搭載し、Unmatchedのような標準サイズではなく、Unmatchedの7シリーズに対してSiFive 5シリーズCPUコアを使用しています。しかし、価格が安く、FPGAを内蔵し、ギガビットイーサネットポートを2つ備えています。
PolarFireシステムオンチップは600MHzで動作し、8GBのオンボード大容量ストレージを搭載しています。一方、Unmatchedは、オペレーティングシステムとファイルの保存にmicroSDカードまたはSSD（あるいはその両方）をユーザーが用意する必要があります。私たちの見解では、IcicleはFPGAとデュアル1GbEネットワーク、そしてRISC-Vコアを搭載した特殊なセットアップを試してみたい人向けであり、一方Unmatchedは、汎用的でありながら高性能なRISC-Vプラットフォーム上でアプリケーションを構築・評価したい人向けです。
以下は、SiFive ボードと Microchip ボードの主な機能、価格、入手可能性を比較した表です。完全な仕様については、それぞれのデータシートを確認してください。
| HiFive 比類なき | ポーラーファイア アイシクル | HiFiveの解放 | |
| SoC | サイファイブ FU740 | マイクロチップ PolarFire | サイファイブ FU540 |
| CPUコア | RV64GC U74 x 4、
RV64IMAC S7 x 1 |
RV64GC U54 x 4、
RV64IMAC E51 x 1 |
RV64GC U54 x 4、
RV64IMAC E51 x 1 |
| ラム | 8GB DDR4 | 2GB LPDDR4 | 8GB DDR4 |
| ストレージ | 32MB SPIフラッシュ
microSDスロット NVME M.2 (PCIe 3) |
8GB eMMCフラッシュ
またはSDカード（多重化） 1Gb SPIフラッシュ |
32MB SPIフラッシュ
microSDスロット |
| IO | PCIe 3 x8
4 x USB 3.2 microUSB コンソールポート GPIO、UART、PWM |
PCIe 2 x4
RPi互換コネクタ microUSB、UART、CAN |
microUSBコンソールポート
GPIO、UART、PWM 拡張コネクタ |
| ネットワーキング | ギガビットイーサネット x 1 | ギガビットイーサネット x 2 | ギガビットイーサネット x 1 |
| FPGA | - | 254K ロジック要素
784 個の数学ブロック |
- |
| 価格 | 665ドル | 499ドル | 999ドル |
| 注文可能 | 2020年第4四半期 | 今 | 製造中止 |
最後に、中国に拠点を置くH3Cが、SiFiveの7シリーズCPU設計をTSMCの16nmプロセスノードで採用したデュアルコア・システムオンチップ（SoC）のテープアウトと製造を完了したと報じられています。400GbEネットワークアプリケーション向けに設計されたこのプロトタイプシリコンは、今年初めに実験室で最大3.2GHzの動作速度を達成し、2.2GHzでも安定動作しました。
SiFiveは本日、2020年Linley Fall Processor ConferenceにてUnmatchedボードについて発表する予定です。詳細はこちらをご覧ください。®
12月8日に追加更新
SiFive は、Unmatched の RAM を追加費用なしで 16GB に倍増し、2021 年第 2 四半期にボードを出荷すると発表しました。
PS: Web ブラウザーで RISC-V Linux を起動して試してみたい場合は、こちらをご覧ください。
