技术洞见｜RISC-V IOMMU 的 Scalable 提案 (GIPC) 及 Linux 技术路线

2024 年 10 月 26 日，第 19 届中国 Linux 内核开发者大会（以下简称 CLK 大会）于湖北武汉成功举办，线上观看人次超 8 万。来自全国各地的近 400 名内核开发者相约华中科技大学，聆听讲座，共商 Linux 内核未来之发展，共享内核技术之盛宴。作为全球 RISC-V 生态引领者，玄铁受邀参会分享重要技术洞见。

CLK 大会举办至今已是第 19 届，由清华大学、Intel、华为、阿里云、富士通南京、迪捷软件、腾讯云、OPPO、字节跳动、vivo、蚂蚁集团、龙芯中科等单位发起，以“自由，协作，创新”为理念，以开源技术的推广和普及为使命，旨在促进 Linux 内核开发爱好者相互交流、共同进步，是中国 Linux 内核领域颇有影响力的峰会之一。

玄铁团队高级技术专家、Linux 内核负责人郭任以“RISC-V IOMMU 的 Scalable 提案 (GIPC) 及 Linux 技术路线”为题，从 PASID 的介绍、Scalable Mode 提案和 Linux 技术路线三个方面，为大家循序渐进地介绍了玄铁团队引入 GIPC 的动机以及技术特点，并和大家一起探讨了 GIPC 的落地场景，并分享了 Linux 的两条技术路线。

云计算正面临着管理不断扩大的资源池的挑战，容器和 Faas 服务等软件模型已蔓延整个行业，这种超大规模的虚拟化加容器化工作负载所需的隔离域数量比传统数据中心的常见方案多出一个数量级。为应对虚拟化和容器化的持续增长需求，硬件厂商将 IOMMU 与 PCI-e/CXL 等技术紧密结合，推出了不同的行业标准和解决方案。其中，他们对 PCI-e 规范中 PASID 的理解存在分歧：以 Intel VT-d 为代表的技术流派提出了 Scalable IOMMU 模式，但以 AMD VI 和 ARM SMMU 为代表的技术流派对 PASID 有不同的见解和处理方法。

这些行业性的技术争论对 RISC-V IOMMU 的规范制定产生了深远影响，达摩院玄铁团队深度参与了 RISC-V IOMMU 标准制定，是初版规范的贡献者[1]，并在今年的 RISC-V 中国和美国峰会上提出了 Scalable Mode 提案 - GIPC (G-stage page table In Process Context) [2]。该提案通过改进 RISC-V IOMMU 的页表结构，巧妙融合了上述两个技术流派的特点，以满足不同应用场景对 IOMMU 的技术要求。该方案将充分融合在持续迭代的玄铁处理器家族中，助力加速智算未来。

欢迎观看下方视频，达摩院玄铁团队引入 GIPC 的动机，技术特点，及友商在 Linux IOMMU 上的动态，与大家一起探讨 GIPC & GIDC 的落地场景和 Linux vIOMMU 的技术路线。

郭 任

阿里巴巴达摩院 高级技术专家