21. 東大CPU実験でRISC-Vプロセッサを自作した話 (高橋祐花)

21. 東大CPU実験でRISC-Vプロセッサを自作した話

ゲスト: 高橋祐花 (@00_)

東大の授業ではCPUやコンパイラを作ってレイトレイサを動かすという授業があります。高橋さんのチームはRISC-Vプロセッサを実装して汎用OSを動かそうとしました。その話を伺いました。

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0:00	イントロ
1:46	CPU実験のコア係とコンパイラ係
6:43	CPU実験と商業的なプロセッサとの比較
9:29	CPUシミュレータ作成係
10:58	コアのデバグの辛さ
13:08	Intel 4004（Intel最初のCPU）の設計の話
14:20	チップアート（シリコンの上の微小な落書き）
15:33	各社のCPUID命令
17:43	コア係をするかコンパイラ係をするか
19:55	自作CPUにLinuxを移植したかったが頓挫
21:01	1日で代替の自作OSを作成
27:11	自作OSはマルチタスクもサポート
28:16	ユーザスレッドとカーネルスレッド
31:41	自作CPU作成に必要な機材
34:21	ミニマムなCPUを作って最小限の命令を次第に足していく
40:23	自作CPUではDRAMは使っていない
41:24	SRAMとDRAMの解説
43:24	浮動小数点数の演算はIPコアを使ってよいルール
45:48	浮動小数点数の丸めモード
48:20	IOはUARTでシリアル通信をサポート
49:33	UARTはデバグが辛い
50:54	暗中模索になりがちな低レイヤのデバグの話
54:09	命令セットにはRISC-Vを選択
55:44	Linuxが動くCPUを作るのは大変
57:56	ELFフォーマットのカーネルをロードするのも面倒
1:00:19	MMUを実装する必要性
1:01:56	1stコアはハーバードアーキテクチャ
1:04:05	MMUの解説
1:05:52	残り5日でOSを実装
1:06:54	タイマ割り込みはクロックを数えて実現
1:08:56	自作CPUをメインで作った3人は公立高校出身
1:14:04	RISC-Vなのでgccの移植は不要
1:16:17	CERNの仕事を学業と比べると
1:18:49	牧場系スマホゲームとスーパーエンジニア
1:21:21	ドラクエの乱数調整でのリアルタイムアタック
1:25:20	学祭でのドラクエのリアルタイムアタック