(原标题:芯片五十年来的最大紧闭)
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着手 :内容 编译自 semiwiki 。
半个多世纪以来,打算的基础一直修复在单一架构之上:冯·诺依曼模子或哈佛模子。险些总共当代芯片——CPU、GPU,以致很多专用加快器——皆依赖于这种联想的某种变体。跟着时刻的推移,业界握住普及复杂性和专科化经由,以称心新的需求。超长提醒字 (VLIW) 架构、数据流芯片和 GPU 当先皆是手脚针对特定瓶颈的单点搞定决议而引入的,但皆未能提供全面的替代决议。直到当今。
Simplex Micro 开拓出的本事可能是半个多世纪以来对传统范式最要害的紧闭——在单一详情趣活水线中杀青长入的标量、矢量和矩阵打算。其中枢是一个立异性的主意:筹办实行。与揣摸下一步会发生什么的动态实行不同,筹办实行以周期级精度静态地调理每个操作,将处理器转机为具有已知实行时刻线的详情趣机器。这使得单芯片架构无需单独的加快器即可同期处理通用任务和高模糊量 AI 职责负载。
详情趣实行打消了动态实行的低效性和瑕玷。筹办性实行无需动态调理提醒并回滚失误旅途,而是确保每条提醒皆在正确的时刻以正确的资源发出。它不仅更高效,而且可筹办、可膨胀,而且骨子上更安全。
紧闭在于 Simplex 所谓的“时刻资源矩阵”:这是一种新颖的专利调理机制,不错跨时刻分拨打算、内存和适度资源。每条提醒皆有指定的时隙和拜谒窗口,确保零换取并列除活水线停顿。不错将其思象成火车时刻表——只不相配车是在同步打算结构中挪动的标量、矢量和矩阵运算。
这项创新允许单个处理器同期充任 CPU 和加快器,无需切换支出,无需内归档次结构不匹配,也无需在异构单位之间进行推进的数据传输。它是一种通用架构,性能堪比专用 AI 引擎,在许厚情况下以致卓越了它们。
这种长入是通过一系列已获专利的创新本事杀青的,这些创新本事已被暴露与现存本事并无班师关联。时刻资源矩阵提供了基础的实行调理,而其他紧闭则将其膨胀到新的领域:幻影寄存器允许系统卓越物理寄存器文献的死心来活水线化提醒;矢量数据缓冲器和膨胀矢量寄存器集则援助无缝膨胀AI操作的并行打算。提醒重放缓冲器确保即使是可变延伸的内存或分支事件也能得回可筹办的领略,而无需进举止态实行揣摸。
这些发明共同组成了打算引擎的基石,它领有与 CPU 近似的活泼性,但又能提供加快器般的抓续模糊量,无需两块零丁的芯片。不管是矩阵密集型的 AI 推理,还是适度密集型的及时决策,磨灭个处理器皆能高效、同时事处理,无需架构切换。这不仅代表着通用打算的一次演进,更是一次着实的重塑。
跟着东说念主工智能职责负载规模和复杂性的握住增长,传统架构不胜重任。GPU 需要远大的功耗预算,而且仍然濒临内存瓶颈。CPU 败落当代推理和查验任务所需的并行性。同期,多芯片搞定决议也濒临延伸、同步和软件碎屑化等问题。
借助筹办实行,Simplex 提供了一个长入的、时刻驱动的机器,该机器已在 RISC-V 矢量处理器中杀青,并已准备好集成到下一代 AI 基础架构中。这并非一个表面主意——它实践上是一个基于仿真恶果的 RTL 级实行器,不错开动分娩代码。
关于芯片架构师而言,这意味着更肤浅的系统联想,更小的硅片占用空间。关于软件开拓东说念主员而言,这意味着不错编写长入、可筹办的主义,并具有一致的时序举止——这关于安全要津型和性能明锐型哄骗来说皆是理思的采取。
这不单是是性能的普及,更是对架构优雅的讲求,一颗芯片即可胜任多种任务,且性能涓滴不受影响。通过打消动态实行,并将实行置于详情趣时刻窗口内,Simplex 打造了一个可左证改日 AI、边际打算和云哄骗需求进行膨胀的平台。
跟着咱们迈入东说念主工智能驱动哄骗的新时期,对可膨胀、长入且详情趣打算的需求空前高涨。筹办实行奠定了基础,咱们诚邀盘问和工程界在此基础上不时发展。
https://semiwiki.com/ip/361169-beyond-von-neumann-toward-a-unified-deterministic-architecture/
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