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除算器の性能についてはこのページの下にあります。

新着情報

2020年6月8日 試験的にメーリングリストを作ってみました

2020年2月1日 ブログ「オープンソースのCPUの除算性能 RISC-V vs ICF3-Z」

2020年1月15日 ライセンスをApache License 2.0として運用開始

2019年12月15日 公開再開

2019年9月15日 3日間(9月15日~17日)、限定公開

2019年6月16日 3日間(6月16日~18日)、限定公開

2019年5月17日 β版の仕様公開


ICF3-Zとは

ICF3-Zは暗号LSI ICF3(1999年)をベースに8bit CPUにしたものです。 一般のCPUでは命令列をハードウェアでスケジュールしていますが、 ICF3-ZはソフトウェアでスケジュールすることでICF3-Zのアーキテクチャが もつ最大限の能力を引き出すことができる仕組みになっています。 ただし命令コードが冗長になる欠点があります。このためユーザーが定義できる圧縮命令を使うことで欠点を克服します。 またこの圧縮命令の仕組みを使った「仮想マシン」も面白い特長のひとつになりそうです。 ArduinoはC言語によって開発環境を共通化しました。 仮想マシンを使ったスクリプト言語によるIoT開発環境は、考えられるように思います。 実際、IchigoJamのBASICを使ったIoTクラウドもあるので、もっとWebエンジニアに馴染みのある スクリプト言語であれば、IoTの世界はもっと開かれるでしょう。 ICF3-Zの役割は、非力なハードで効率良く「仮想マシン」が走る技術を提供することです。 プログラムコードを置くフラッシュメモリに仮想マシンの命令列を配置できることもメリットと思われます。
下記のブログに、もう少し詳しく書かれています。
「仮想マシンの加速支援機構つきの新型8bit CPU!?」
なんとか、税金を使わずに、利益を出せるような方向にしたいです。
このサイトの管理人は1999年のICF3の暗号プロセッサの設計者で、OpenICF3の公式サイトの管理人でもあります。

クラウド直結IoTボードでは価格面から8bitのマイコンを利用することもあるようです。 GoogleとMicrochipが開発したIoTボード AVR-IoT WGは8bitのマイコンとネットに接続するための 公開鍵暗号のチップを1つのボードに搭載しています。 将来、8bitのICF3-ZとOpenICF3をASICで1チップにすれば、1チップのクラウド直結IoTボードが作れたりするのかもと。 設計的には僕1人で両方、持っているので1チップ化してコスト低減をしたものを作ることも可能なのかと。 GoogleのIoTボードは楕円暗号ですが、 OpenICF3はゲート数は多いものの低周波数で高速にRSA暗号が可能な点がいいのかもしれません。 効率的ではありませんが楕円も可能と思われます。

クラウド直結方式ではなくてIoTゲートウェイ方式では 公開鍵暗号チップはなくてもよくてセキュリティ上の問題がなければ8bitのマイコンで AES暗号を使った認証も可能なのかと思われます。技術的な話だけですが。


除算器の性能

根拠となるデータが必要と考える人のために。 根拠となるブログを書いています。QiitaのブログもQrunchのブログも、当サイトが書いたものです。 ICF3-Zは8bit CPUですが除算器のある32bit CPUと比較して性能最大5倍(面積性能では25倍)という驚異的な数字が示されています。

Qiita 「オープンソースのCPUの除算性能 RISC-V vs ICF3-Z」

Qrunch 「オープンソースのCPUの除算性能 RISC-V vs ICF3-Z」

有名な8bit CPU AVRとの比較では性能10倍以上になると予測できる根拠を示すブログ。こちらも当サイトが書いたものです。 ICF3-Zでは16bit÷8bitを17サイクルで実行するので周波数補正を含めると数十倍。
Crieit 「8bit CPU ATmega328の除算性能を測定してみた」

ICF3-ZのアーキテクチャのほうがAVRよりも高周波数で動作する予想の根拠となるブログ。Qrunchのブログも、 Crieitのブログも当サイトが書いたものです。

Qrunch 「8bit CPU AVRとICF3-Zとの違い」

Crieit 「8bit CPU AVRとICF3-Zとの違い」


RISC-V SoftCPUコンテスト2018で1位になったVexRiscvとICF3-Zの除算の性能を比較。 推測なので間違っているかもしれません。lowRISCのibexとの比較では性能最大5倍(面積性能では25倍)でした。 VexRiscvについてVexRiscvのgitにあるデータをもとに推測します。 除算の方式はibexと同じ。面積はgitにあるVexRiscv full (4KB-I、4KB-D)がICF3-Z(4KB-I、2KB-D)と比較できる数字。 周波数はArtix7で199MHzとありますが、スピードグレードの低いICF3-Zと同じArtyでは100MHzというデータがあります。 実際にはもっと高周波数で動作する可能性はありますがデータがないので100MHzを採用しています。
つまりICF3-ZはVexRiscvとに比較では性能最大2.78倍(面積性能では10倍)と推測。ICF3-Zを500LUTとして計算していますが150MHz動作のICF3-Zは390+10=400LUTなので、 この数字を使って面積性能を計算すると1840÷400×2.78≒12.79倍になります。


ライセンスについて

ICF3-Zのライセンスについては、こちらのページを、ご参照ください。