RISC-V AI单板计算机BeagleV技术分析
作者：澎峰科技张先轶博士
2021年1月13日，赛昉科技发布了星光ai单板计算机（beaglev），对于我这种risc-v和开源技术爱好者来说，是非常关注的事情。beaglev主要有以下几个亮点：
1.5ghz的risc-v多核cpu，可以启动linux，当成单板计算机（sbc）来玩 具有一定的ai能力，集成了nvdla和starfive自研的nne引擎 价格还可以，能承受的起，比999刀的hifive unleashed便宜多了 今天，拿到了板子的手册资料，从技术上进行一下分析
cpu部分 当前beaglev，采用了starfive的惊鸿7100 risc-v soc，目前这个版本是双核的sifive u74，支持rv64gc指令集，主频1.5ghz。之后的版本，会采用四核的u74。
从sifive的网站上，可以看到4核的u74-mc结构如上图所示。u74 core采用了，8级流水线，双发射的超标量架构。每个core配备了32kb的l1指令cache和32kb的l1数据cache。4个u74 core共享了2mb的l2 cache。其中，u74-mc中集成的小核s7，只是做一些管理工作，不进行具体的计算。
u74定位于中档的处理器核，主要与arm公司的cortex-a55对标（a55是双发射in-order超标量，支持armv8.2a指令集）。u74的各种指标还是不错的，唯一的遗憾就是指令集不支持vector向量扩展，而a55是有neon向量扩展指令。
ai部分 beaglev目前具有两个ai npu加速器，一个是开源的nvdla，一个是starfive自研的nne。
nvdla部分，采用了nvdla large的配置，2048个mac，800mhz，2m sram。int8峰值大概是3.2tops。nvdla已经开源了相应的编译工具，支持caffe模型的转换等。
nvdla，我个人接触的不多，从个人感觉来说，工具链还是偏老，以转换caffe模型为主，对于现在模型训练以pytorch和tensorflow为主的情况，需要不少的额外步骤，而且对于特殊层的支持所需的工作量上，还有待评估。
自研的nne部分，目前的资料不多，具备1024个mac，500mhz，int8的峰值大概1.0tops。
图像和语音部分 具备tensilica-vp6 dsp，600mhz 支持2路的mipi摄像头，双通道isp，可以达到4k 30fps 1路hdmi输出 视频解码器，支持h.264/265的解码，可达4k 60fps。支持jpeg的编解码 从规格上看，还是很不错的，可以做智能摄像头、ai盒子等类型的应用。特别是集成的vp6，可以做更多非深度学习模型的视觉任务加速。
语音dac 可支持4路的 dmic，amic 其他硬件部分 内存分为4gb和8gb的lpddr4版本。对于sbc来说，4gb已经够用了，即便跑ai视频应用也足够了 无线部分支持2.4ghz wifi和蓝牙4.2 配备4个usb 3.0口。这个是亮点 千兆以太网 micro-sd插槽 其他的gpio，uart等等，我就不赘述了 软件部分 支持linux内核5.9.14，未来会迁移到lts版本 rvboards开源生态将从os kernel，risc-v computing library（rvcl），以及ai platform等方面丰富risc-v软件生态环境。 总结 beaglev的配置还是不错的，很期待在3月份的正式上市。在写技术分析的过程中，感觉beaglev在ai应用方面，存在替代海思hi3519a的可能性，当然具体的情况还需要实测分析。sbc硬件平台已经有了，软件生态还需要进一步完善，与各位小伙伴们共同努力。
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1.5ghz的risc-v多核cpu，可以启动linux，当成单板计算机（sbc）来玩 具有一定的ai能力，集成了nvdla和starfive自研的nne引擎 价格还可以，能承受的起，比999刀的hifive unleashed便宜多了 今天，拿到了板子的手册资料，从技术上进行一下分析
cpu部分 当前beaglev，采用了starfive的惊鸿7100 risc-v soc，目前这个版本是双核的sifive u74，支持rv64gc指令集，主频1.5ghz。之后的版本，会采用四核的u74。
从sifive的网站上，可以看到4核的u74-mc结构如上图所示。u74 core采用了，8级流水线，双发射的超标量架构。每个core配备了32kb的l1指令cache和32kb的l1数据cache。4个u74 core共享了2mb的l2 cache。其中，u74-mc中集成的小核s7，只是做一些管理工作，不进行具体的计算。
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自研的nne部分，目前的资料不多，具备1024个mac，500mhz，int8的峰值大概1.0tops。
图像和语音部分 具备tensilica-vp6 dsp，600mhz 支持2路的mipi摄像头，双通道isp，可以达到4k 30fps 1路hdmi输出 视频解码器，支持h.264/265的解码，可达4k 60fps。支持jpeg的编解码 从规格上看，还是很不错的，可以做智能摄像头、ai盒子等类型的应用。特别是集成的vp6，可以做更多非深度学习模型的视觉任务加速。
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