Efinix tuo Linuxin suoraan FPGA:n sisään. Uusi Sapphire RV64 on konfiguroitava 64-bittinen RISC-V-pohjainen soft-SoC, johon voidaan rakentaa yhdestä neljään prosessoriydintä sekä Linuxin tarvitsema muistinhallinta.
Sapphire RV64 on prosessori, joka toteutetaan FPGA:n ohjelmoitavaan logiikkaan, jolloin sama piiri voi sisältää sekä Linuxia ajavan prosessorijärjestelmän että sovelluskohtaisen FPGA-logiikan.
Käyttäjä voi valita yhdestä neljään 64-bittistä RISC-V-ydintä ja määritellä järjestelmän ominaisuudet Efinixin IP Manager -työkalulla. Valittavissa ovat esimerkiksi välimuistit, liukulukuyksikkö, haarautumisen ennustus, muistinsuojaus ja esihakutoiminnot.
Linuxin kannalta olennainen ominaisuus on valinnainen SV39-muistinhallintayksikkö eli MMU. Sen avulla Sapphire RV64 pystyy ajamaan täysimittaista Linux-käyttöjärjestelmää pelkän sulautettuihin ohjaimiin tarkoitetun RTOS:n sijaan.
Prosessoriytimien kellotaajuus voidaan määritellä 20–400 megahertsin välille FPGA-toteutuksen suorituskyvyn mukaan. Järjestelmään voidaan liittää enintään 512 kilotavua L2-välimuistia ja 4–512 kilotavua FPGA:n sisäistä RAM-muistia.
Suurempia Linux-järjestelmiä varten Sapphire RV64 tukee DDR3-, LPDDR4x- ja HyperRAM-muisteja. Ulkoisen muistin koko voi olla enimmillään kahdeksan gigatavua. Muistiliikenteessä käytettävän AXI-väylän leveys voi olla jopa 512 bittiä, ja LPDDR4x-liitäntä yltää 3,2 gigabitin sekuntinopeuteen.
Tarkoituksena ei ole kilpailla useiden gigahertsien kellotaajuuksilla toimivien sovellusprosessorien kanssa. Etuna on sen sijaan se, että Linux-prosessori voidaan rakentaa samaan FPGA-piiriin muun sovelluskohtaisen logiikan kanssa ja prosessorijärjestelmä voidaan mitoittaa juuri kyseisen sovelluksen tarpeisiin.
Sapphire RV64 sisältää myös sulautetuissa järjestelmissä tarvittavia GPIO-, I2C-, SPI- ja UART-liitäntöjä. AXI-liitäntöjen kautta prosessorit voidaan kytkeä suoraan FPGA:han rakennettuun käyttäjän omaan logiikkaan.
Sapphire RV64 perustuu avoimeen VexiiRiscv-arkkitehtuuriin, jonka Efinix on optimoinut omille FPGA-piireilleen. Prosessori voidaan toteuttaa kaikilla Efinixin Titanium-piireillä sekä T4-mallia lukuun ottamatta kaikilla Trion-piireillä.
