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注意) まだオープンソースで公開予定のものです。正式公開では ありません。

設計図β版先行公開の背景

超軽量8bit CPU WZetaは2021年3月から開発を進めてきました。 超軽量なCPUは必要なトランジスタ数も少なく論理レベルの 詳細な設計図にしてもA4、2枚であり、短時間に確認が行える こともメリットの一つです。どうやってトランジスタ数が少ない CPUを作っているのか、わかると思います。
今回はβ版ですが論理レベルの詳細な設計図を実際に見てもらって WZetaのこのメリットを確認してもらうために正式公開よりも先に 設計図A4 2枚だけ公開することにしました。


新着情報

2021年9月3日 WZeta SDogコアの論理レベル設計図を先行公開

2021年9月3日 サイトの大幅更新

2021年7月26日 WZetaのSDogコアの設計資料の更新

2021年6月03日 WZetaのSDogコアの設計資料の更新

2021年4月24日 WZetaのSDogコアの設計資料の初公開(ライセンス未定)

2019年5月12日 旧WZetaサイト公開


概要

少ないトランジスタ数で構成され、 8bit幅のメモリ1個でいいことや シリアル転送による 基板実装のし易さなど製造原価を下げるのに 向いています。 他にないハードマクロ命令はコンパイラに 新世界をもたらします。命令セットは16bit固定長でオペランドの 8bitだけで投機的に実行が開始できる命令セット。 この結果、メモリをリードしてライトするまで5サイクルの命令が 4サイクルに高速化される。 全く独自のアーキテクチャも売り。 IoTのCPUは要求仕様を満たす範囲で最も低スペックなCPUを 選択するのだと思います。 将来、IoTを作るときに、まずWZetaで 要求仕様を満たすか?を判断するようになればと思っています。 つまり多くの人がWZetaを知ることになり、それが、 さらにWZetaの普及につながってWZetaが世界へ広がっていけばと。

恐縮ではございますが利権拡散防止を目的として命令セットへの 要望は受け入れていません。

CPU開発は妨害されることも多く、進捗が滞っています。 正式公開に先立つ、このβ版設計図の公開で多くの人にWZetaの 良さがわかることで進捗が捗るようになればと思っています。


オペランド投機実行

データ幅8bitのメモリをプログラムとデータで共用できるので メモリ1個で動作します。マイコンの製造コストを下げるのに 役立ちます。16bit固定長の命令セットは8bit×2回の転送で CPUに送られます。このとき先に来た8bitのコードだけで動作が 開始できます。これを命令セットとして一貫させています。 AES暗号やRSA暗号などでは50~60%以上の命令でオペランド 投機実行が成功して命令の実行時間を1サイクル早めること ができます。SDogコアは全命令4サイクルなので、オペランド 投機実行がなければ5サイクルの命令が4サイクルになるだけですが、 制御が簡素化されことPWM制御に使い易いことがメリットがあります。

例えば
ADD [n],A ; [n] = [n] + A
RSAや楕円など多くの演算で良く使われる命令です。 オペランド投機実行がなければ[n]の読み出しが遅れるため 命令の実行に5サイクルかかりますが、オペランド投機実行をすると 4サイクルになります。
プログラムコードの読み込みに2回、命令の実行に[n]のリード1回、 [n]のライト1回。合計4回のメモリアクセスが行われます。
つまり、この命令は4サイクルより高速に実行することはできません。


開発者

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。ICF3を8bit CPUにした ICF3-Zがあります。 ICF3-ZとWZetaとは全く違う8bit CPUです。


ライセンスについて

WZeta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。