Vengineerの妄想(準備期間)

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NVIDIAがGPUのKernel Modulesを公開したので、ソースコード解析をしてみる(その3)

はじめに

NVIDIAGPUのKernel Modulesを公開したので、ソースコード解析をしてみる、(その3)

NVIDIAの falcon micro processor

Wikipedia )によると、

Around the year 2006 Nvidia introduced FALCON (FAst Logic CONtroller) to their GPUs. At the 4th RISC-V Workshop in July 2016 Nvidia employees introduced their plans to replace FALCON with a new proprietary custom design based on the RISC-V instruction set.[18]

下記のビデオ : Keynote: NVIDIA’s secure RISC-V processor - Frans Sijstermans & Joe Xie, NVIDIA、によると、35+ firmware running on 20+ controllers across discrete GPU and SOC ということでした。

  • RISC-Vベースのソリューション(Peregrine)

www.youtube.com

今回は、RISC-V/Falcon に、ついて、

RISC-V/Falcon

NVIDIAGPU内部にFalconというCPUがありましたが、下記の講演にて、そのCPUをRISC-Vにするということを発表します。

www.phoronix.com

ソースコードは、ここ

  • ampere は、ga100 と ga102
  • turing は、tu102

どうやら、ampere/turing からっぽいですね。

github.com

ga102 の RISC-V/Falconに関するレジスタのヘッダーファイルは、ここ

  • RISCV_IRQMASK
  • RISCV_IRQDEST
  • RISCV_CPUCTL
  • RISCV_BCR_CTRL

ga100 の RISC-V/Falconに関するレジスタのヘッダーファイルは、ここ

  • RISCV_CORE_SWITCH_RISCV_STATUS
  • RISCV_IRQMASK
  • RISCV_IRQDEST

tu102 の RISC-V/Falconに関するレジスタのヘッダーファイルは、ここ

  • RISCV_CORE_SWITCH_RISCV_STATUS
  • RISCV_IRQMASK
  • RISCV_IRQDEST

Falcon ID

ここ にあった、Falcon ID。なんか、いっぱいある。ということは各機能モジュールにはFalconが付いているのかな?

#define LSF_FALCON_ID_PMU              (0U)
#define LSF_FALCON_ID_DPU              (1U)
#define LSF_FALCON_ID_GSPLITE          LSF_FALCON_ID_DPU
#define LSF_FALCON_ID_FECS             (2U)
#define LSF_FALCON_ID_GPCCS            (3U)
#define LSF_FALCON_ID_NVDEC            (4U)
#define LSF_FALCON_ID_NVENC            (5U)
#define LSF_FALCON_ID_NVENC0           (5U)
#define LSF_FALCON_ID_NVENC1           (6U)
#define LSF_FALCON_ID_SEC2             (7U)
#define LSF_FALCON_ID_NVENC2           (8U)
#define LSF_FALCON_ID_MINION           (9U)
#define LSF_FALCON_ID_FBFALCON         (10U)
#define LSF_FALCON_ID_XUSB             (11U)
#define LSF_FALCON_ID_GSP_RISCV        (12U)
#define LSF_FALCON_ID_PMU_RISCV        (13U)
#define LSF_FALCON_ID_SOE              (14U)
#define LSF_FALCON_ID_NVDEC1           (15U)
#define LSF_FALCON_ID_OFA              (16U)
#define LSF_FALCON_ID_SEC2_RISCV       (17U)
#define LSF_FALCON_ID_NVDEC_RISCV      (18U)
#define LSF_FALCON_ID_NVDEC_RISCV_EB   (19U)
#define LSF_FALCON_ID_NVJPG            (20U)
#define LSF_FALCON_ID_END              (21U)

NVIDIA Falcon Security によると、

On all Falcons other than PMU (the "kitchen sink" Falcon) and DPU (the Falcon that services display),

とあります。ね。

  • PMU (the "kitchen sink" Falcon)
  • DPU (the Falcon that services display)

  • MINION は、NVLINK 関連っぽい

  • SOE は、NVSWITCH 関連っぽい

FALCON の中で、RISC-V を抱えているのは

  • GSP
  • PMU
  • SEC2
  • NVDEC

だけなんですかね。

Boot Device もいろいろ?

/*!
 * Bootstrap Owner Defines
 */
#define LSF_BOOTSTRAP_OWNER_PMU     (LSF_FALCON_ID_PMU)
#define LSF_BOOTSTRAP_OWNER_SEC2    (LSF_FALCON_ID_SEC2)
#define LSF_BOOTSTRAP_OWNER_GSPLITE (LSF_FALCON_ID_GSPLITE)
#define LSF_BOOTSTRAP_OWNER_DEFAULT LSF_BOOTSTRAP_OWNER_PMU

おわりに

今回は、RISC-V/Falcon の部分について、見てみました。

P.S

linuxtegra にはいっている NVDecのコードでも falcon が使われています。

falcon v1 のコード

Tegraの USB (XUSB) にも Falcon がありますね。

envytools.readthedocs.io