上月,谷歌(Google)安全研究团队发布了一款名为Zentool的工具,可修改基于Zen微架构的AMD处理器微码。虽然该工具本用于修复安全漏洞,却意外为某些开发者创造了机遇:中国“鉴辰计划”成员正发起专项竞赛,旨在为AMD现代Zen架构CPU开发微码,使其能够原生执行RISC-V程序。其最终目标可能是利用现有硅芯片构建终极RISC-V处理器

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x86作为复杂指令集计算机(CISC)架构已存在48年,但现代x86内核实际通过专有引擎运行精简指令集(RISC)来处理复杂操作。这些内部RISC指令集虽未公开,理论上与Arm或RISC-V等主流RISC架构存在相似性。CPU微码作为底层转换层,承担着将复杂x86指令转化为硬件可执行指令的任务。通常微码仅限CPU厂商修改,但AMD Zen 1/2/3/4架构的部分微码现可通过Zentool进行改写。

“鉴辰计划”正招募能够修改现代AMD Zen处理器(如EPYC 9004系列)微码的开发者,要求实现RISC-V二进制文件直接运行,或显著超越硬件模拟的运行速度。参赛方案必须通过Coremark或Dhrystone等RISC-V版基准测试,并提交二进制文件、源代码、配置文件及测试说明。若在6月6日前仅提交二进制文件,需后续补充完整源代码。优胜者将获得2735美元(约2万元人民币)奖金

当前EPYC 9004等处理器的性能与核心数远超市售RISC-V芯片,因此在EPYC平台运行RISC-V程序具备研究价值。但业内人士指出,微码设计初衷是修复内部缺陷而非彻底替换前端指令集,且尚不确定其改写上限。AMD首席架构师Mike Clarke近期透露,2010年代中期公司曾计划推出同时支持x86-64和Armv8-A的Zen处理器,暗示Zen1微架构可能存在支持Aarch64的微码层。不过现代CPU的硬件性能优化已深度整合微码与核心电路,Zen2/3/4处理器几乎不可能保留支持RISC-V的微码空间。

技术论坛评论者Monocasa表示:“该方案可行性存疑。可重写微码空间甚至不足以实现低速破解版本。即便完全重写,现代x86核心的快速通道仍是硬连线解码,且微码跳转机制本身专为x86指令格式设计。”另有评论者质疑竞赛形式,认为这是以不足3000美元报酬获取复杂技术成果的非常规手段。

尽管可重写微码的概念引发了关于多指令集支持与底层优化的学术讨论,但本次竞赛恐难实现预期目标。相较而言,将RISC-V程序重编译为x86版本或许是更现实的解决方案


文章标签: #AMD #RISC-V #微码 #鉴辰计划 #处理器

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