RISER: Bulut hizmetleri için RISC-V

Son birkaç yıldır teknoloji haberlerinde RISC-V hakkında epey bir hareketlilik fark etmiş olabilirsiniz. Bunun birkaç nedeni var, ama her şeyden önce, nedir bu RISC-V dedikleri şey?!

RISC-V, artık ARM ve x86'ya uygulanabilir bir alternatif olarak kabul edilecek derecede popülerlik kazanmaya başlayan açık standartlı bir komut kümesi mimarisidir (ISA). Özellikle Edge bilişim, gömülü sistemler ve IoT gibi düşük güç tüketimi ve yüksek performans gerektiren uygulamalar için uygundur.

Peki bu hareketliliğin sebebi ne? RISC-V'nin güzelliği, açık kaynaklı bir mimari olması, yani herkes tarafından özgürce kullanılabilmesi ve değiştirilebilmesidir. Bu durum, RISC-V ile nelerin mümkün olabileceğinin sınırlarını zorlamak için çalışan ve giderek büyüyen bir geliştirici ve mühendis topluluğunun oluşmasını sağladı. Üstelik bu işe dahil olanlar sadece akademisyenler de değil. Apple, Nvidia ve Western Digital dahil olmak üzere teknolojinin en büyük isimlerinden birçoğu, ürün gruplarında RISC-V kullanımını araştırmayı planladıklarını duyurdu. Bir diğer itici faktör ise Nesnelerin İnterneti'nin (IoT) yükselişidir. Giderek daha fazla cihaz internete bağlandıkça, bu cihazların taleplerini karşılayabilecek düşük güç tüketimli, yüksek performanslı işlemcilere olan ihtiyaç da artıyor. Ancak kullanım alanları aslında bundan çok daha geniştir.

Karşınızda RISER: Bulut Servisleri için RISC-V

CloudSigma olarak, Avrupa Komisyonu tarafından finanse edilen, Horizon Europe programı kapsamındaki yeni bir araştırma ve inovasyon projesi olan RISER'a katıldığımızı duyurmaktan heyecan duyuyoruz. Proje Ocak 2023'te başladı ve önümüzdeki 3 yıl boyunca devam edecek.

RISER, ilk tamamen Avrupa yapımı RISC-V bulut sunucu altyapısını geliştirerek, Avrupa Komisyonu'nun açık stratejik özerkliğe yönelik ticaret politikasını önemli ölçüde güçlendirecektir. RISER, tam özellikli bir işletim sistemi ortamı ve çalışma zamanı sistemi ile birleştirilmiş açık donanımlı yüksek hızlı arayüzlerden yararlanacak ve bunları doğrulayacaktır; bu da EPI ve EUPILOT projelerinden gelen RISC-V işlemci çiplerinin de dahil olduğu düşük güçlü bileşenlerin, yeni ve enerji verimli bir bulut mimarisine entegrasyonunu sağlayacaktır.

EPI ve EUPILOT işlemcilerinin yerleşim planı

Bulut odaklı iki platform

RISER projesi, bulut odaklı aşağıdaki iki platformu geliştirecektir:

1. EPI'den Arm RHEA SoC'yi ve proje kapsamında geliştirilecek bir PCIe hızlandırma kartını içeren ve EUPILOT'tan en fazla dört adet RISC-V tabanlı çipi entegre edecek bir hızlandırıcı platformu.

PCIe Hızlandırma kartı blok diyagramı

1. Tamamı proje tarafından geliştirilen ve her biri yüksek hızlı depolama ve ağ bağlantısı ile birleştirilmiş en fazla dört RISC-V çipini destekleyen on adede kadar mikro sunucu kartını birbirine bağlayan bir mikro sunucu platformu. Hiper-bütünleşmeyi benimseyen mikro sunucu mimarimiz, dağıtık depolama ve belleğin sistemdeki herhangi bir işlemci tarafından düşük ek yük ile kullanılmasını sağlar. RISER'ın açık kaynaklı sistem kartı tasarımlarına, bulut hizmetlerini desteklemek için düşük seviyeli açık kaynaklı bellenim ve sistem yazılımları ile temsili Linux tabanlı bir yazılım yığını eşlik edecek, bu da benimsenmeyi kolaylaştıracak ve proje sonuçlarının ticarileşme yolunu güçlendirecektir.

Örnek Mikro Sunucu kartı blok diyagramı

RISER platformlarının yeteneklerini değerlendirmek ve göstermek için üç kullanım senaryosu geliştirilecektir:

• Hesaplama iş yüklerinin hızlandırılması;
• Ağ bağlantılı nesne ve anahtar-değer depolama;
• Sağlayıcı tarafından yönetilen bir IaaS ortamının parçası olarak konteynerleştirilmiş yürütme.

RISER Mimarisi

RISER mimarisi, tamamen Avrupa yapımı açık kaynaklı ve açık standart tabanlı bir yazılım ve donanım entegre sistemi sunmak amacıyla üç ana mantıksal katman ve ilgili İş Paketleri halinde organize edilmiştir.

• FPGA tabanlı bir emülasyon altyapısı, bir PCIe hızlandırıcı ve bir mikro sunucu içeren Donanım Platformları katmanı.
• Donanımı başlatmak ve kontrol etmek, donanım çevre birimlerine erişmek ve bulut uygulamaları ile hizmetleri için yürütme ortamı sağlamak üzere gerekli yazılım altyapısını içeren Sistem Yazılımı katmanı.
• RISER platformlarının değerlendirilmesi için kullanılacak üç kullanım senaryosunu içeren Kullanım Senaryoları katmanı. RISER, çağrıdaki “VITAMIN-V”, “AERO” ve “OpenCUBE” adlı güncel tekliflerle doğrudan bir faydalanma yoluna sahiptir ve RISER mimarisini bunu göz önünde bulundurarak tasarlayacağız.

RISER Mimarisi mantıksal katmanları

RISER, bulut hizmetlerini desteklemeye uygun, standartlaştırılmış form faktörlü sistem platformları için açık kaynaklı tasarımları ortaklaşa geliştirmek ve doğrulamak amacıyla endüstri ve akademiden 7 ortağı bir araya getiriyor. 

Proje koordinatörü: Manolis Marazakis, Araştırma ve Teknoloji Vakfı – Hellas (FORTH)

Proje web sitesi: https://www.riser-project.eu/

Proje Twitter kanalı: @RiserProject