Diseño e implementación de un SoC en un FPGA basado en el ISA de RISC-V

Abstract

En este trabajo de título se presenta el problema de desarrollo, diseño e implementación de un System on a Chip utilizando el juego de instrucciones libre de RISC-V, el cual se espera que tenga un gran impacto en el desarrollo tecnológico a nivel mundial, al facilitar el diseño de dispositivos digitales a nuevas empresas por no requerir el pago de licencias de uso, ser altamente escalable y de diseño modular. El System on a Chip se implementa en una tarjeta FPGA y dispone del juego de instrucciones base de 32 bits, las extensiones de multiplicación/división y de punto flotante de precisión simple de RISC-V. Además, el diseño obtenido tiene una orientación pedagógica, es decir que, tiene una función ilustrativa para que futuros estudiantes de diseño digital aprendan sobre el diseño e implementación de sistemas/arquitecturas digitales sobre un FPGA. Para el desarrollo, implementación y pruebas se utiliza System Verilog junto al software Vivado y para la etapa de verificación se utiliza RARS, un simulador de RISC-V, y la generación de test benches con números pseudoaleatorios.