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ICF3-Zプロジェクト、制限の緩いライセンスのオープンソースCPU「ICF3-Z」をGitHubに公開

ICF3-Zプロジェクトは2020年6月12日、CPU「ICF3-Z」について、命令セットアーキテクチャーの仕様とZeviosのVerilogファイルをGitHubに公開した。

ICF3-Zは、大型コンピューターの暗号プロセッサーから転用して作られ、1999年に製品化されたCPUだ。開発は著作権者の平山直紀氏。平山氏は1999年にRSA暗号プロセッサー「ICF3」を1人で開発し、同プロセッサーは日立の互換機(MP5600)などに搭載された。

2017年、平山氏はICF3をベースとした32bit CPUの開発を開始した。2019年に8bit CPUとして完成させ、オープンソースとして公開する。さらに2020年1月15日、制限の緩いオープンソースのApache License 2.0として公開した。

ICF3-Zは加算器を改造した一体型の除算器を搭載している。除算器のない8bit CPUと比較して数十倍高速なだけでなく、除算器のある32bit CPUと比較しても最大5倍(面積性能25倍)高速という結果が出ている。8bit CPUでありながら、32bit CPUの命令セットを自作することも可能だ。

また、PWM制御などのリアルタイム処理が得意なことも特徴だ。除算器を持ちながらもPWM制御やリアルタイム処理が得意なため、1つの高性能CPUよりFPGAに小さいCPUを複数搭載するといった実装方式に適している。

暗号プロセッサーからの転用で独自なアーキテクチャーを採用しているため、ICF3-Zを使った製品を作っても設計について寄付が不要なため、商用利用のハードルも低い。

Verilog言語のソースコードは約1000行からなり、設計図が付属するため検証も短時間で実行できる。また、割り込みの実装もシンプルな設計で製造されている。

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