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PLCT-Roadmap-2021.md

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PLCT实验室在RISC-V开发工具方向上的2021规划

更改历史:

  • 2021-1-3 v0.3 添加2021年出版计划
  • 2021-1-1 v0.2 添加熊大的 wasm-micro-runtime 许愿
  • 2021-1-1 v0.1 确定今年的目标

感谢大家在许愿池计划中的踊跃投稿,今年收到了比去年多得多的心愿和建议。根据目前的汇总和排序,我们将 PLCT Lab 在2021年的目标公开如下:

V8 for RISC-V

在2020年已经开始跟 FutureWei、RIOS Lab 联合成一个团队并向 Google Chromium/V8 进行 Upstreaming。相信在2021年初即可进入上游。根据目前收集到的内容,V8 for RISC-V 项目的2021年度目标如下:

  • 继续寻找JS的速度优化机会,将RV64GC上JS的性能相对于当前的速度提升N倍。N尚未确定,由 邱吉 主管后续通过对 AArch64 同性能的V8性能数据决定。
  • 开始将 NodeJS 生态纳入跟 V8 项目同等重要的维护,让 RV64GC 上可以无障碍的运行 nodejs 程序。
  • 更多的关注 wasm 在RV64GC上的功能完整性和性能提升,为后续的 AIoT 等 wasm 具体的应用场景提供支持。
  • 尝试支持 C、V、B、P 等扩展。
  • 利用 PLCT Lab 和 RISC-V 国际基金会提供的基础设施对 V8 的性能改进进行跟踪,同时完善 CI 基础设施。
  • 新培养至少1名全职员工和至少10名LV3+实习生。

OpenJDK for RISC-V

2020年Q4我们发起了一个雄心勃勃的计划:让 Java 程序在 RISC-V 上的执行速度相对于 OpenJDK/Zero 提升 100 倍以上。在我们公开发起此项目后不久,我们跟华为公司的 BishengJDK 团队进行了合作,BishengJDK 已经实现了 OpenJDK/HotSpot RV64G 后端的基本实现并进行了开源。经过 PLCT Lab 在 Hifive Unleashed 上的实际对比测试,目前在各类 Benchmark 上获得了 ~20x 的速度提升。在2021年,PLCT Lab 的年度目标如下:

  • 与包括华为在内的更多的国内外团队合作,让 Java 程序在 RV64GC 上的执行速度相对于 OpenJDK/Zero 提升 100 倍以上。
  • 协助BishengJDK团队进行 Upstreaming。
  • 尝试支持 C、V、B、P 等扩展。
  • 利用 PLCT Lab 和 RISC-V 国际基金会提供的基础设施对 OpenJDK/HotSpot 的性能改进进行跟踪,同时完善 CI 基础设施。
  • 新培养至少1名全职员工和至少10名LV3+实习生。

C/C++ Toolchain for RISC-V

在2020年 PLCT Lab 的编译器分支将主要精力放在 RISC-V Vector Extension 在 LLVM 上的实现。通过 rvv-llvm 开源实现,培养了约10名新人员工及实习生;与LLVM上游社区以及sifive等活跃的同行开始建立更为广泛和频繁的联系。在 rvv-llvm 项目之外,编译器分支还在 Zfinx 等扩展上进行了尝试。

在2020年下半年,PLCT Lab 开始更加积极的融入 RISC-V International 基金会的工作。随着陈嘉炜新员工接手 Zfinx 在 GCC/Binutils/GDB 上的参考实现,PLCT Lab 正式开始参与到 GNU Toolchain 的开发中。与此同时,PLCT Lab 推动了中国科学院软件研究所完成了 FSF Copyright Assignments 的签署,为后续直接参与 GNU Toolchain 上游的开发和代码提交完成了准备。

在2021年,PLCT Lab 计划在 GCC 和 LLVM 项目上完成以下目标:

  • 继续推进 rvv-llvm 项目,支持 OpenCV for RISC-V 等V扩展的大型应用项目;培养不少于10名LV3+实习生。
  • 更加积极的参与到 RISC-V GNU Toolchain 的开发中,新增至少1名全职员工和至少5名LV3+实习生的投入。
  • 在RISC-V领域将LLVM的代码性能和代码体积等指标继续追赶 GNU Toolchain 的进度。
  • 提升 LLVM 和 GCC 在 RV64GCV 平台的的代码体积和速度提升(目前没有具体的优化目标)。
  • 让 Gold Linker 可以支持 RISC-V。
  • 吸引至少3名全职同事加入;培养至少15名LV3+实习生。

AOSP for RISC-V

Android Open Source Project (AOSP)是目前在手机、平板等领域最为重要的开源系统之一,在软件生态中的重要性是不言而喻的。目前为止除了 PLCT Lab 还没有公司或团队公开的宣称在做 RISC-V 的移植工作,包括 Google 在内。或许大家都在等。不过对于 PLCT Lab 而言,我们应该尽可能早的开始着手尝试,推进整个社区往更广阔的应用场景推进。

在2020年,PLCT Lab 的汪辰老师完成了AOSP的最小系统在RISC-V上运行。在2021年,我们计划:

  • 继续推进 AOSP for RISC-V 项目的进行;吸引更多的厂商和社区开发者加入到我们的移植团队中。
  • 开始对关键部件 Davlik/ART 进行 RISC-V 的porting工作。此工作 史宁宁 主管将会加入。
  • 在2021年12月31日之前,在RV64GC开发板上跑起来AOSP系统并能够启动 hello world Activity。如果进度快的话,能够启动起来 V8 引擎。

Firefox on RV64GCV

Mozilla Firefox 是自由软件领域非常重要的存在,不仅仅是一个桌面浏览器,Firefox 同时还是多种自由发行版的基础。虽然 PLCT Lab 并不擅长图形栈及渲染引擎部分,但是我们依然觉得 PLCT Lab 有能力也因此应该成为推动 Firefox on RISC-V 的主导/促进力量。在2021年,PLCT Lab 计划完成以下目标:

  • 确保 Rust 语言及工具可以流畅的运行在 RV64GCV 平台上。
  • 移植 Spidermonkey 到 RV64GC 上,实现功能完整性;如果时间和人力来得及话会开始IonMonkey等JIT的移植工作。
  • 组建新的联合开发团队,让 Firefox 能够在 RV64GC Linux 上运行起来。
  • 吸引至少1名全职同事加入;培养至少5名LV3+实习生。

Enable DynamoRIO running on RV64GC

DynamoRIO 是一个比较重要的开发人员使用的性能跟踪和分析工具。在2021年,PLCT Lab 计划完成以下目标:

  • 让 DynamoRIO 及依赖的性能分析工具,能够运行在 RV64GC 平台,能够用于 RISC-V 系统或程序的性能跟踪和剖析。

wasm micro runtime for RISC-V

感谢熊大的补充。在2021年,PLCT Lab 计划完成以下目标:

  • 在V8/SM大型引擎之外,移植更多的WASM运行时到RISC-V平台,包括RV32G和RV64G。

https://github.com/bytecodealliance/wasm-micro-runtime

OpenCV for RV64GCV

OpenCV 是 PLCT Lab 在 RISC-V 领域选定的重点应用库之一。在2020年,张尹同学在GSoC项目的契机下完成了OpenCV对 RVV 1.0-draft 的基本支持,并已经合并到 upstream。后续要做的工作还有很多。在2021年,PLCT Lab 计划完成以下目标:

  • 持续维护 OpenCV for RISC-V 项目,追踪 V 扩展的变更直到最终的 ratification 完成。
  • 在国产 RISC-V 平台支持 RVV 之后,支持至少一款国产 RISC-V 平台的 OpenCV 优化。
  • 吸引至少1名全职同事加入;培养至少2名LV3+实习生。

LuaJIT RV64G porting

  • 尝试进行 LuaJIT 的 RV64G porting;培养至少2名LV3+实习生。

RISC-V 软件生态完成度跟踪

  • 完成一个更为详细的、各种软件对于RISC-V平台的支持情况的跟踪平台。

Toolchain/Emulator Support for RISC-V International

  • 继续 Zfinx 的参考实现。目前已经完成了 GNU GCC/Binuitls/GDB、LLVM、QEMU、Spike 的参考实现,后续随着 ABI 等的草案推进继续更新。
  • 参与推动 V、B、P 等扩展的 GNU GCC/Binuitls/GDB、LLVM、QEMU、Spike 的参考实现。

图书撰写和翻译计划

  • 撰写一本新的 Dalvik/ART 的书。 史宁宁 撰写。
  • 撰写一本新的 V8 源代码分析的书。 邱吉等 撰写,吴伟 监督。
  • 撰写一本新的 模拟器(含QEMU/Spike)的书。 王俊强、李威威 负责撰写,吴伟 监督。
  • 计划翻译一两本外文图书,在编译器、虚拟机、模拟器、RISC-V领域都可以,欢迎推荐。

实习生、校招、社招 同时进行,欢迎咨询和投简历!

只要感兴趣就可以给我发邮件: "吴伟 wuwei2016@iscas.ac.cn"