fosdem2024_bigint: remove test.dia
[libreriscv.git] / nlnet_2022_opf_isa_wg.mdwn
index 9b908d7c669bb2a5304cffe8358d3d284981043f..f4b636decba4feb20fc1755c0ec809b030c5249b 100644 (file)
@@ -1,14 +1,41 @@
 # NL.net proposal
 
+* 2022-08-051, approved 24 Oct 2022
+* [[nlnet_2022_opf_isa_wg/discussion]]
+* <https://bugs.libre-soc.org/show_bug.cgi?id=952>
 
 ## Project name
 
-OpenPOWER ISA RFCs
+Libre-SOC OpenPOWER ISA RFCs
 
 ## Website / wiki 
 
 <https://libre-soc.org/nlnet_2022_opf_isa_wg>
 
+## NLnet Funding approved 25-Oct-2022 under EU Grant 101069594
+
+This project is funded through the [NGI Zero Entrust Fund](https://nlnet.nl/entrust), a fund established by [NLnet](https://nlnet.nl) with financial support from the European Commission's [Next Generation Internet](https://ngi.eu) program. Learn more on the [NLnet project page](https://nlnet.nl/project/Libre-SOC-OpenPOWER-ISA#ack).
+
+
+[<img src="https://nlnet.nl/logo/banner.png" alt="NLnet foundation logo" width="20%" />](https://nlnet.nl)
+[<img src="https://nlnet.nl/image/logos/NGI0Entrust_tag.svg" alt="NGI Zero Entrust Logo" width="20%" />](https://nlnet.nl/entrust)
+
+# Summary
+
+In earlier NLnet Grants, thanks to EU funding, we developed Draft
+SVP64 (a Vector Extension for the Power ISA), around a hundred
+new Draft instructions that dramatically improves the Supercomputing-class
+Power ISA, a Simulator, thousands
+of unit tests and over 350 pages of documentation.  What we could
+not do however was submit a Specification to the OpenPOWER ISA
+Working Group because the ISA WG was in the process of being
+ratified.  That has now been done, and we need to begin the
+formal process of writing up "Requests For Change" and submitting
+them. The end result will be an extremely powerful Vector ISA suitable
+for use in Digitally-Sovereign end-user products.
+
+# Submission to NLnet
+
 Please be short and to the point in your answers; focus primarily on
 the what and how, not so much on the why. Add longer descriptions as
 attachments (see below). If English isn't your first language, don't
@@ -20,9 +47,45 @@ if you need any HTML to make your point please include this as attachment.
 
 ## Abstract: Can you explain the whole project and its expected outcome(s).
 
+The current NLnet funding to date has allowed Libre-SOC to develop
+one of the most powerful Scalable Vector ISAs in the world.
+The 25-year-old Power ISA, developed and curated by IBM, was
+transferred to the OpenPOWER Foundation, and is the basis on
+which, with NLnet EU funding, we have based
+Simple-V, the Draft Scalable Vector Extension.
+
+Simple-V *needs* to be submitted to the OPF ISA Working Group,
+for formal discussion and inclusion. Given that it is 380
+pages we expect this to be done carefully and incrementally.
+https://ftp.libre-soc.org/simple_v_spec.pdf
+
+However the
+process of submitting RFCs (Requests For Change), at the time of writing,
+still has not been publicly announced and opened up. We expect it
+to be very soon, but obviously could not begin any RFC Submission
+as part of earlier NLnet funding.  The timing is now right.
+
+We will become publicly informed very shortly of the procedures but anticipate
+it to include development and submission of Compliance Test Suites
+(already partly covered by Simple-V unit tests, kindly funded by NLnet)
+as well as ongoing work on the Simulator.
 
 # Have you been involved with projects or organisations relevant to this project before? And if so, can you tell us a bit about your contributions?
 
+A lot! a full list is maintained here <https://libre-soc.org/nlnet_proposals/>
+and includes
+
+* the world's first FOSSHW IEEE754 Formal Correctness Proofs for fadd, fsub, and fma, with support for FP Formal Proofs added to symbiyosis;
+* the world's first in-place Discrete Cosine Transform algorithm;
+* Significant improvements to Europe's only silicon-proven FOSSHW VLSI toolchain (coriolis2, by LIP6 Labs of Sorbonne University)
+ to do an 800,000 transistor fully automated RTL2GDSII
+tape-out;
+* development of a 180nm Power ISA 3.0 "Test ASIC", the largest fully FOSSHW
+  ASIC ever taped-out in Europe (and funded by Horizon 2020)
+* development of an Interoperability "Test API" for Power ISA systems,
+  with thousands of unit tests.
+
+and much more. The side-benefits alone for EU citizens are enormous.
 
 # Requested Amount    
 
@@ -30,23 +93,88 @@ EUR 100,000.
 
 # Explain what the requested budget will be used for? 
 
-* Design and fabrication of Libre/Open Hardware Dual FPGA Carrier
-  boards (most likely accepting OrangeCrab as a module)
-* Porting of both LibreBMC and OpenBMC to the FPGA Board
-* Implementation of *server* side LPC (client-side already exists)
-* Verilator simulation of both client and server side LPC
-  and testing of the two simulations back-to-back
+Time and resource, primarily manpower, to prepare and submit the documentation
+to OPF. To give us legal compliance for the development
+work carried out over the past four years, as part of the
+transfer to the OpenPOWER Foundation.
+
+* ongoing communication with the OpenPOWER Foundation ISA Working Group
+* preparation of a large number of RFCs (380 pages total so far) through
+  the External RFC Process
+* for each RFC accepted, work needs to be done with IBM to submit Power ISA Spec
+  changes
+* for each RFC accepted, a Compliance Test Suite must be written
+* for each Compliance Test Suite written the results must be
+  confirmed correct by inspection (hence the Simulator) which has
+  as we already discovered been quite a lot of work
+* Along the way we aim to continue developing the "Test API" which
+  allows running thousands of unit tests on multiple systems and
+  cross-checking the results.  Currently we have Simulator, some
+  "Expected Results", and the Libre-SOC HDL as well as qemu.
+  We aim to add cavatools, gem5, Microwatt and stand-alone binary
+  auto-generation for running on IBM POWER9 as well as Libre-SOC
+  and Microwatt FPGAs.
 
 # Compare your own project with existing or historical efforts.
 
+We are developing a Cray-style Scalable Vector ISA Extension for
+the Supercomputing-class Power ISA.  Similar historic ISAs include
+Cray Y/MP, ETA-10, Cyber CDC 205. More recent is the NEC SX Aurora.
+They are all proprietary systems: Libre-SOC's efforts are entirely
+FOSSHW.
+
+Open Scalable Vector ISAs include MRISC32/64 (in early development) and
+RISC-V RVV. Advocates of RISC-V have been discovering to their dismay
+that RVV and RISC-V ISA has fundamental design issues that cannot be fixed.
+Additionally, submission of RISCV ISA modifications requires RISCV Foundation
+Membership which puts us under impossible conflict of interest with
+Full Transparency Conditions not only with NLnet but also with
+EU Auditing Requirements.  By direct contrast OPF External RFC Submission
+does not require Secrecy.
 
 ## What are significant technical challenges you expect to solve during the project, if any?
 
-
+The main challenge is one of communication. The majority of the technical
+development has been done thanks to NLnet
+but it was so complex and comprehensive that it risks overwhelming the ISA
+WG Members, whose primary driver has of course been IBM for the past 25
+years.
+
+Libre-SOC proposes taking the Power ISA into mainstream computing,
+including Video Decode, 3D, GPU workloads, cryptography, and Desktop
+and Portable devices, all of which are far different from IBM's traditional
+Mainframe-style multi-billion-dollar Supercomputing business.
+We therefore have to be both deeply respectful of their achievements, and
+non-disruptive to their customer base, but
+also appropriately assertive now that the ISA is managed by the OpenPOWER
+Foundation.
 
 ## Describe the ecosystem of the project, and how you will engage with relevant actors and promote the outcomes?
 
+Partly covered above, Libre-SOC is exclusively FOSSHW and full transparency
+is paramount. That said we recognise that no FOSSHW team is going to
+manufacture FOSS ASICs in 7nm (unless several billion dollars is available
+to buy a Foundry and open up its PDK). To that end RED Semiconductor Ltd
+has been formed by us as an Independent Entity,
+which will commercialise Libre-SOC's designs and handle
+any Commercially-confidential matters that a Transparency-committed
+FOSSHW team simply
+cannot. Thus, RS will join the OpenPOWER Foundation and help ensure,
+from the "other side of the fence", that matters progress smoothly
+for IBM and other OPF Members.
+
+RED Semiconductor Ltd will the commercial point of contact for Simple-V
+where Organisations are unable to deal with FOSS Entities. This maximises
+the broad market benefit of the technology, in line with European Objectives.
+
+We are already set to submit presentations through multiple Conferences
+as has been ongoing since 2019 as can be seen at <https://libre-soc.org/conferences> and will continue to submit press releases to
+OPF <https://openpowerfoundation.org/blog/libre-soc-180nm-power-isa-asic-submitted-to-imec-for-fabrication/>. Our entire development is public
+so is accessible to all.
 
 # Extra info to be submitted
 
-* TODO URLs etc
+the budget is high because we honestly do not know yet how much work
+IBM and the ISA WG expects us to do.  we do however know that there
+will be announcements very soon. If it turns out to be less work
+we are more than happy to go with a proportionately smaller budget.