2024集创赛职业技能赛项杯赛题目——龙芯职业技能杯
龙芯职业技能杯
一、杯赛题目：基于LoongArch架构的智能处理器原型设计
二、赛题背景
智能处理器作为近年来的热点技术，其在人工智能、大数据处理等领域有着广泛应用，智能算法与处理器设计相结合是目前人工智能产业化尤其是边缘计算场景下的热点。LoongArch架构是中国自主研发的处理器指令架构，基于LoongArch指令系统的处理器已经广泛应用于各类关键应用领域。
三、赛题内容
设计一款有智能处理功能的处理器原型系统。利用基于LoongArch指令系统构建的计算处理IP核在国产可编程逻辑平台（FPGA）上构建片上系统，通过计算处理器IP核与FPGA上的硬件加速器协同，实现不同应用场景下如人机交互、音频处理、智能交通、工业系统等领域的专用智能处理器功能。
1.设计指标：
（1）片上系统需要在国产FPGA平台上完成搭建
（2）利用龙芯提供的LoongArch处理器核IP与FPGA上的加速器构建的片上系统应该至少包含以下内容：
1） 基于LoongArch架构的IP核
2） 实现ROM与RAM数据交互
3） 与芯片外部引脚连接的信号接口外设
（3）结合场景需求，为处理器原型添加符合场景需求的智能处理功能、人机交互功能、信号采集功能
2.附加题或进阶指标：
（1）为智能处理器原型添加国产操作系统的支持（如RT-Thread、OpenHarmony）。
（2）自行设计智能处理加速器。
（3）在赛题提供的GPIO、I2C等通用接口IP外，结合场景需求自行设计外围接口IP。
3.杯赛阶段及提交内容：
（1）技术资源申请和发放
1） 参赛学校需自备国产FPGA开发板
2） 企业提供LoongArch IP核与外围通用IP在FPGA上的实现
3） 技术支持资料在技术支持群统一发放
（2）初赛提交内容
1) 汇报PPT：项目介绍、关键技术介绍、功能介绍、应用场景介绍
2) 详细设计方案：系统功能介绍、系统框图、智能处理功能实现的详细设计
3) 功能演示视频
4) 现场演示系统功能实现
（3）总决赛提交内容
1) 汇报PPT：项目介绍、关键技术介绍、功能介绍、应用场景介绍
2) 详细设计方案：系统功能介绍、系统框图、智能处理功能实现的详细设计
3) 功能演示视频
4) 现场演示系统功能实现
4.评分标准：
大项 | 内容 | 分值 | 评分要求 |
性能指标 （60分） | 1.系统性能指标 | 30分 | 1. 满足设计指标中的全部基本要求； 2. 正确部署计算处理核IP，正确完成存储器与外设部署。 |
2.处理器原型设计 | 15分 | 1. 完整详实的处理器原型设计框图。 | |
2. 完成接口 信号的正常输入和输出。 | |||
3. 完成软硬件系统的启动和运行。 | |||
3.外围接口IP设计 | 15分 | 1. 设计专用的外围接口IP。 | |
2. 外围接口IP应用功能实现。 | |||
文档与现场表现（20分） | 1.现场答辩和演示 | 30分 | 1.答辩和问答表现 2.现场演示效果 |
2.文档质量 | 10分 | 1. 汇报PPT重点突出、条理清晰。 | |
2. 设计方案原理分析合理、逻辑清晰。 | |||
3. 功能实现报告内容详细充分。5分 | |||
附加题 （20分） | 进阶指标 | 20分 | 完成以下两项中任意一项可得10分，完成两项可得20分： 1.为智能处理器原型添加国产操作系统的支持（如RT-Thread、OpenHarmony）。 2. 实现不同应用场景下如人机交互、音频处理、智能交通、工业系统等领域的专用处理器应用功能实现。 |
四、参赛资源说明
1. 根据初赛提交内容提供企业开发板，具体申请方案请根据组委会通知执行；、
2. 申请LoongArch资料需要以团队为主体签署保密协议；
五、其他注意事项
1. 参赛所选用的国产FPGA开发平台建议使用高云FPGA。
2. 参加企业命题杯赛的作品，杯赛出题企业有权在同等条件下优先购买参加本企业杯赛及单项奖获奖团队作品的知识产权。
3. 大赛组委会和杯赛企业对参赛作品提交的材料，在大赛相关环节中有使用权和展示权。
参赛项目可以参考现有公开发表的文献和论文内容，但应当在技术论文和答辩PPT中注明来源，且不能将参考的内容作为自己作品的创新部分。