RV32IMAC RISC-V 코어

Processor IP

개요

저장장치 컨트롤러 안에서는 펌웨어(FTL·명령 처리·전원 이상 복구)를 실행하는 프로세서가 항상 돌아갑니다. 이 코어는 그 자리를 채우는 32-bit 소프트 프로세서로, 특정 벤더의 라이선스에 묶이지 않는 개방형 RISC-V 명령어 집합(RV32IMAC + Zicsr)을 구현했습니다. 정수 연산에 곱셈·나눗셈(M), 원자적 연산(A), 코드 크기를 줄이는 16-bit 압축 명령(C)까지 지원하며, 세 확장은 각각 파라미터로 꺼서 면적을 줄일 수 있습니다.

설계의 특징은 5단 파이프라인의 모든 스테이지 경계에 valid-ready 핸드셰이크를 둔 구조입니다. 데이터는 valid로 전진하고 후단이 ready를 내리면 back-pressure가 상류로 전파되어 파이프라인 전체가 명령어 유실 없이 멈춥니다. 메모리는 128 KB True Dual-Port TCM으로, 명령어 페치와 데이터 접근이 서로 다른 포트를 쓰기 때문에 경합이 없고 페치 지연이 1사이클로 고정됩니다. 외부 주변장치는 AXI4-Lite 마스터로 연결하며, 미매핑 영역 접근은 정밀 예외로 트랩됩니다.

검증은 동일한 테스트 소스로 RV32IMAC · RV32IMC · RV32I 세 구성을 빌드해 모두 통과했고, 의도적으로 주입한 RTL 변이 8건을 회귀 스위트가 전부 검출했습니다. 순수 Verilog-2001로 작성해 합성 도구 간 이식성을 확보했으며, Intel Arria II GX와 AMD Xilinx Artix UltraScale+ 계열에서 확인했습니다.