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解決的問題

Ara 提供 RISC-V 向量擴展（版本 1.0）的高效率、高能效硬體實作。作為 CVA6 核心的向量協處理器，使原本在標準標量處理器上效率低下的資料平行工作負載得以高效執行。

工作原理

Ara 以向量單元的形式實現，與標量核心協同運作。採用可擴展架構，支援多精度浮點運算，並可根據不同效能需求進行配置。專案提供完整的工具鏈，包括基於 LLVM 的編譯器與 Spike ISA 模擬器，用於開發與測試應用程式。可透過 Verilator 或 ModelSim 進行模擬，並可在 VCU128 與 VCU118 等 FPGA 上以裸機或 Linux 環境部署。

適用對象

本專案專為關注 RISC-V 開發、向量處理以及節能型 AI 與運算加速器設計的硬體工程師、電腦架構師與研究人員而設計。

主要亮點

• RISC-V V 1.0 相容：完全支援標準化的 RISC-V 向量擴展。
• 彈性配置：集中式參數允許使用者自訂向量機組態。
• 完整工具鏈：整合支援 LLVM 工具鏈、Spike 模擬與 Verilator 的 RTL 模擬。
• FPGA 就緒：支援在 Xilinx VCU128 與 VCU118 電路板上實作。
• 效能分析：支援對 FFT 與 fmatmul 等特定內核進行活動基礎的功耗分析（VCD 輸出）。