Freedom 310

RISC-VをRTLで提供しているところがいくつかある。

手っ取り早くRISC-VをFPGAに組み込んでみようと思う。

Rocket Core

もっとも一般的なRICS-V実装でChiselで実装されている。

ZScale/VScale

ZCaleは32bitでパイプライン段数が短く、面積重視のコアだね。

一方、ZScaleのVerilog HDL版といったところですが若干、未実装な部分があったりしてソースコードがあるという程度に留めておくほうが良いようだ。

Freedom

SIFiveがFreedom Everwhere 310(FE310)で製品化しているRISC-Vがオープンソースで公開されている。

Xilinx社のVC707（Virtex-7評価ボード）及びDigilent社のArty（Artix-7評価ボード）に実装できるプロジェクトが公開されている。

http://store.digilentinc.com/arty-artix-7-fpga-development-board-for-makers-and-hobbyists/ Digilent社から$99で、秋月電子で16,000円で販売されている。

今回はFreedomをArtyに実装してみる。

次のようにFreedomをダウンロードしてきて、makeする

$ git clone git://github.com/sifive/freedom.git
$ cd fpga/e300artydevkit/
$ source /opt/Xilinx/Vivado/2016.4/settings64.sh
$ make

実行すると次のようなエラーが発生する。

ERROR: [Board 49-71] The board_part definition was not found for digilentinc.com:arty:part0:1.1. The project's board_part property was not set, but the project's part property was set to xc7a35ticsg324-1L. Valid board_part values can be retrieved with the 'get_board_parts' Tcl command. Check if board.repoPaths parameter is set and the board_part is installed from the tcl app store.

これはVivadoにArtyのボード定義ファイルが入っていないために発生するエラーだ。

そこで次のWebページからArtyのボード定義ファイルをダウンロードして、Vivadoに追加する。

https://reference.digilentinc.com/reference/software/vivado/board-files?redirect=1

$ unzip vivado-boards-master.zip
$ cd vivado-boards-master/new/board_files
$ sudo cp -R arty /opt/Xilinx/Vivado/2016.4/data/boards/board_files

ボード定義ファイルを追加してからmakeを実行すると次のようなエラーが発生する。

ERROR: [Vivado 12-385] Illegal file or directory name ''

なにやら、script/prologue.tclの$vsrc_topに何も入っていないことからエラーが発生している。

rocket-chip、sifive-blocksに何もファイルが存在していない。

このfreedomリポジトリはrocket-chip、sifive-blocksのフォルダをsubmoduleとして呼び出す。

次のコマンドを実行してsubmoduleをダウンロードしておく必要がある。

$ git submodule update --init

次にrochek-chipのフォルダ内も同じようにsubmoduleをupdateする。

$ cd rocket-chip
$ git submodule update --init

どうも、makeの手順が間違っていたようだ。

本当は次のようにmakeするようだ。

$ make -f Makefile.e300artydevkit

結局、次のエラーが発生する。

/home/h-ishihara/workspace/freedom/freedom/rocket-chip/firrtl/utils/bin/firrtl.jar

javacが無いんだって・・・

$ sudo apt install default-jdk

総括するとこういうことになる。

$ git clone git://github.com/sifive/freedom.git
$ cd freedom/
$ source /opt/Xilinx/Vivado/2016.4/settings64.sh
$ git submodule update --init
$ cd rocket-chip/
$ git submodule update --init
$ cd ..
$ make -f Makefile.e300artydevkit verilog
$ cp rocket-chip/vsrc/AsyncResetReg.v fpga/e300artydevkit/src/
$ cp rocket-chip/vsrc/DebugTransportModuleJtag.v fpga/e300artydevkit/src
$ cp sifive-blocks/vsrc/SRLatch.v fpga/e300artydevkit/src
$ cd fpga/e300artydevkit
$ VSRC_TOP=../../builds/e300artydevkit make

ビルドが完了するとobjの下にsystem.bitが生成されている。