RISER: クラウドサービス向けRISC-V

ここ数年、テックニュースでRISC-Vに関する話題をよく耳にされるようになったかもしれません。それにはいくつかの理由がありますが、そもそも、このRISC-Vとは一体何なのでしょうか？！

RISC-Vは、オープン標準の命令セットアーキテクチャ（ISA）であり、現在ではARMやx86に代わる有力な選択肢とみなされるほど人気が高まりつつあります。特に、エッジコンピューティング、組み込みシステム、IoTなど、低消費電力と高性能が求められるアプリケーションに適しています。

では、なぜこれほど話題になっているのでしょうか？RISC-Vの素晴らしさは、オープンソースのアーキテクチャであるため、誰でも自由に利用・改変できる点にあります。これにより、RISC-Vで実現可能なことの限界を押し広げようとする開発者やエンジニアのコミュニティが拡大しています。また、関わっているのは学術界だけではありません。Apple、Nvidia、Western Digitalなど、テック業界の最大手企業の多くが、自社の製品ラインでRISC-Vの採用を検討する計画を発表しています。もう一つの推進要因は、モノのインターネット（IoT）の台頭です。インターネットに接続されるデバイスがますます増える中、これらのデバイスの要求に対応できる、低消費電力で高性能なプロセッサへの需要が高まっています。しかし、その用途は実際にはこれよりもはるかに広範です。

RISERのご紹介：クラウドサービス向けRISC-V

CloudSigmaは、欧州委員会が資金提供するHorizon Europeプログラムの下での新しい研究・イノベーションプロジェクトであるRISERに参加することを発表でき、大変嬉しく思っています。このプロジェクトは2023年1月に開始され、今後3年間継続される予定です。

RISERは、初の全欧州製RISC-Vクラウドサーバーインフラストラクチャを開発し、以下を大幅に強化します。開かれた戦略的自律性のための欧州委員会の通商政策。RISERは、フル機能のオペレーティングシステム環境およびランタイムシステムと組み合わせたオープンハードウェア高速インターフェースを活用・検証し、以下のプロジェクトからのRISC-Vプロセッサチップを含む低電力コンポーネントの統合を可能にします。対象となるのは、EPI および EUPILOT プロジェクトであり、これらを革新的な省電力クラウドアーキテクチャに統合します。

EPIおよびEUPILOTプロセッサのフロアプラン

クラウドに特化した2つのプラットフォーム

RISERプロジェクトでは、クラウドに特化した以下の2つのプラットフォームを開発します。

1. アクセラレータプラットフォーム：これには、EPIのArm RHEA SoCと、プロジェクト内で開発されるPCIeアクセラレーションボードが含まれ、EUPILOTからの最大4つのRISC-Vベースのチップを統合します。

PCIeアクセラレーションボードのブロック図

1. マイクロサーバープラットフォーム：プロジェクトによって開発される最大10枚のマイクロサーバーボードを相互接続し、各ボードは高速ストレージおよびネットワーキングと組み合わせた最大4つのRISC-Vチップをサポートします。ハイパーコンバージェンスを採用した当社のマイクロサーバーアーキテクチャは、分散ストレージとメモリを、低いオーバーヘッドでシステム内の任意のプロセッサから使用できるようにします。RISERのオープンソースシステムボード設計には、低レベルのオープンソースファームウェアとシステムソフトウェア、およびクラウドサービスをサポートする代表的なLinuxベースのソフトウェアスタックが付属し、導入を促進し、プロジェクト成果の商業化への道を強化します。

マイクロサーバーボードの参考ブロック図

RISERプラットフォームの機能を評価および実証するために、3つのユースケースが開発されます。

• 計算ワークロードの高速化；
• ネットワーク化されたオブジェクトおよびキーバリューストレージ；
• プロバイダーが管理するIaaS環境の一部としてのコンテナ化された実行。

RISERアーキテクチャ

RISERアーキテクチャは、完全に欧州製のオープンソースおよびオープン標準ベースのソフトウェア・ハードウェア統合システムを提供するために、3つの主要な論理レイヤーと関連するワークパッケージで構成されています。

• ハードウェアプラットフォームレイヤー：これには、FPGAベースのエミュレーションインフラストラクチャ、PCIeアクセラレータ、およびマイクロサーバーが含まれます。
• システムソフトウェアレイヤー：これには、ハードウェアの起動と制御、ハードウェア周辺機器へのアクセス、およびクラウドアプリケーションやサービスへの実行環境の提供に必要なソフトウェアインフラストラクチャが含まれます。
• ユースケース層には、RISERプラットフォームの評価に使用される3つのユースケースが含まれています。RISERは、公募における現代的な提案である“VITAMIN-V”、“AERO”、および“OpenCUBE”への直接的な活用経路を有しており、私たちはそれを念頭に置いてRISERアーキテクチャを設計します。

RISERアーキテクチャの論理層

RISERは、産業界および学術界から7つのパートナーを結集し、クラウドサービスのサポートに適した、標準化されたフォームファクタのシステムプラットフォーム向けオープンソース設計を共同で開発および検証します。 

プロジェクトコーディネーター: Manolis Marazakis, ギリシャ研究技術財団 – Hellas (FORTH)

プロジェクトウェブサイト: https://www.riser-project.eu/

プロジェクトTwitterチャンネル: @RiserProject