RISER: RISC-V pro cloudové služby

Možná jste si v posledních několika letech všimli velkého rozruchu kolem RISC-V v technologických zprávách. Má to několik důvodů, ale ze všeho nejdříve, co to vlastně to RISC-V vůbec je?!

RISC-V  je otevřená standardní architektura instrukční sady (ISA), která si začíná získávat takovou popularitu, že je nyní považována za životaschopnou alternativu k ARM a x86. Je  obzvláště vhodná pro aplikace vyžadující nízkou spotřebu energie a vysoký výkon, jako je Edge computing, vestavěné systémy a IoT. 

Proč tedy ten rozruch? Krása RISC-V spočívá v tom, že se jedná o open-source architekturu, což znamená, že ji může kdokoli svobodně používat a upravovat. To vedlo k rostoucí komunitě vývojářů a inženýrů, kteří pracují na posouvání hranic toho, co je s RISC-V možné. A nezapojují se jen akademici. Mnoho z největších jmen v oblasti technologií, včetně společností Apple, Nvidia a Western Digital, oznámilo plány prozkoumat využití RISC-V ve svých produktových řadách. Dalším hnacím faktorem je vzestup internetu věcí (IoT). S tím, jak se k internetu připojuje stále více zařízení, roste potřeba nízkoenergetických a vysoce výkonných procesorů, které zvládnou nároky těchto zařízení. Jeho využití je však ve skutečnosti mnohem širší.

Představujeme RISER: RISC-V pro cloudové služby

Společnost CloudSigma s potěšením oznamuje, že se účastní projektu RISER, nového výzkumného a inovativního projektu v rámci programu Horizon Europe, který je financován Evropskou komisí. Projekt byl zahájen v lednu 2023 a bude pokračovat po dobu následujících 3 let. 

RISER vyvine první plně evropskou cloudovou serverovou infrastrukturu RISC-V, což výrazně posílí obchodní politiku Evropské komise pro otevřenou strategickou autonomii. RISER využije a ověří vysokorychlostní rozhraní otevřeného hardwaru v kombinaci s plnohodnotným prostředím operačního systému a runtime systémem, což umožní integraci nízkoenergetických komponent, včetně procesorových čipů RISC-V z projektů EPI a EUPILOT, v nové energeticky úsporné cloudové architektuře. 

Schéma uspořádání procesorů EPI a EUPILOT

Dvě platformy zaměřené na cloud

Projekt RISER vyvine následující dvě platformy zaměřené na cloud:

1. Akcelerační platformu, která zahrnuje Arm RHEA SoC od EPI a akcelerační desku PCIe, jež bude vyvinuta v rámci projektu, a bude integrovat až čtyři čipy založené na RISC-V od EUPILOT.

Blokové schéma akcelerační desky PCIe

1. Mikroserverovou platformu, která propojuje až deset mikroserverových desek vyvinutých v rámci projektu, přičemž každá z nich podporuje až čtyři čipy RISC-V spojené s vysokorychlostním úložištěm a síťovým rozhraním. Naše mikroserverová architektura, která využívá hyperkonvergenci, umožňuje, aby distribuované úložiště a paměť mohl s nízkou režií využívat jakýkoli procesor v systému. Návrhy systémových desek s otevřeným zdrojovým kódem projektu RISER budou doprovázeny nízkoúrovňovým firmwarem a systémovým softwarem s otevřeným zdrojovým kódem a reprezentativním softwarovým zásobníkem na bázi Linuxu pro podporu cloudových služeb, což usnadní přijetí a zlepší cestu ke komercializaci výsledků projektu.

Orientační blokové schéma desky mikroserveru

Budou vyvinuty tři případy použití pro vyhodnocení a demonstraci schopností platforem RISER:

• Akcelerace výpočetní zátěže;
• Síťové objektové úložiště a úložiště klíč-hodnota;
• Kontejnerizované spouštění jako součást prostředí IaaS spravovaného poskytovatelem.

Architektura RISER

Architektura RISER je rozdělena do tří hlavních logických vrstev a souvisejících pracovních balíčků (Work Packages), aby poskytla plně evropský integrovaný systém softwaru a hardwaru založený na otevřeném zdrojovém kódu a otevřených standardech.

• Vrstva hardwarových platforem, která zahrnuje emulační infrastrukturu založenou na FPGA, akcelerátor PCIe a mikroserver.
• Vrstva systémového softwaru, která zahrnuje požadovanou softwarovou infrastrukturu pro spouštění a řízení hardwaru, přístup k hardwarovým periferiím a poskytování prostředí pro spouštění cloudových aplikací a služeb.
• Vrstva případů užití, která zahrnuje tři případy užití, jež budou použity pro vyhodnocení platforem RISER. RISER má přímou cestu využití k současným návrhům ve výzvě s názvy “VITAMIN-V”, “AERO” a “OpenCUBE”, a s ohledem na to budeme navrhovat architekturu RISER.

Logické vrstvy architektury RISER

RISER sdružuje 7 partnerů z průmyslu a akademické sféry, aby společně vyvinuli a ověřili open-source návrhy pro systémové platformy standardizovaného formátu, které jsou vhodné pro podporu cloudových služeb. 

Koordinátor projektu: Manolis Marazakis, Foundation for Research and Technology – Hellas (FORTH)

Webové stránky projektu: https://www.riser-project.eu/

Twitterový kanál projektu: @RiserProject