O Andes 'Core possui extensão de instrução vetorial RISC-V

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Os novos núcleos de processador da Andes permitem escalabilidade, fornecendo extensão de instrução RVV e novo subsistema de memória. A empresa afirma ser a primeira a entregar um núcleo com a extensão a um cliente.

A Andes Technology lançou os núcleos de CPU AndesCore da série 27, que afirma serem o primeiro núcleo licenciável do RISC-V a entregar a um licenciado em produção a extensão de instrução vetorial (RVV) RISC-V. Ele também re-arquitetou o subsistema de memória para sustentar a largura de banda e a eficiência da memória.

A Andes entregou o núcleo ao seu primeiro licenciado, com lançamento de produção previsto para o primeiro trimestre de 2020. Charlie Su, CTO e EVP da Andes Technology, disse ao EE Times que o primeiro cliente usará o novo núcleo para um mecanismo de IA do datacenter. O cliente planeja se revelar, junto com detalhes de como está usando o núcleo dos Andes, na RISC-V Summit em San Jose, Califórnia, nesta semana.

O presidente da Andes Technology, Frankwell Lin, disse: “A extensão RVV leva corajosamente o RISC-V além de qualquer tecnologia de processador licenciável para os mercados mais quentes da atualidade. visão ambiciosa. A equipe trabalhou em conjunto, desde a especificação até a entrega, em menos de nove meses. ”

O advento da IA, AR / VR, visão computacional, criptografia e processamento multimídia exigem computação complexa de grande volume de dados da matriz. Diferentemente do SIMD avançado de outros fornecedores, que tem uma faixa estreita de desempenho ditada pelo controle da arquitetura, a especificação RVV prevê um conjunto de instruções poderoso com tamanhos de dados escaláveis, implementações flexíveis de microarquitetura e deixa as decisões do subsistema de memória em aberto para otimização no nível do sistema. Com os núcleos de CPU da série 27, Andes disse que oferece esse desempenho e flexibilidade sem precedentes à comunidade RISC-V e, pela primeira vez, permite que os núcleos RISC-V preencham um vazio em aplicativos que outros fornecedores não foram capazes de alcançar.

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O NX27V contém uma unidade de processamento vetorial (VPU) que suporta o conjunto de instruções de vetor escalável RVV, projetado desde o início para ser uma unidade de computação de vetorização completa do tipo Cray (Imagem: Andes Technology)

Inicialmente disponíveis na série 27, estarão o A27 de 32 bits, o AX27 e o NX27V de 64 bits. Eles se baseiam nos núcleos da série Andes 25, suportando as mais recentes especificações RISC-V, componentes no nível do subsistema e habilitação do ecossistema dos 14 anos de desenvolvimento de P&D da Andes. O A27 e o AX27, adaptados para aplicativos que executam Linux, oferecem largura de banda de memória 50% maior que seus antecessores da série 25. O NX27V contém uma unidade de processamento vetorial (VPU) que suporta o conjunto de instruções de vetor escalável RVV, projetado desde o início para ser uma unidade de computação de vetorização completa semelhante a Cray – em contraste com o crescimento incremental das instruções SIMD que alguns SIMD avançados evoluíram a partir de.

Existe um arquivo de registro vetorial completo (VRF) com um número de elementos configurável pelo usuário por registro. Cada vetor pode ter um comprimento arbitrário, do tamanho de 64 bits ao tamanho de 512 bits (VLEN) e todo o caminho até 4096 bits combinando até oito registros de vetores (LMUL). Ele também permite que cada cálculo de número inteiro, ponto fixo, ponto flutuante e outras representações otimizadas para AI tenham largura de bits de 4 bits a 32 bits (SEW) e lida com os últimos elementos da matriz não divisíveis no mesmo loop. A VPU da série 27 implementa todos esses recursos e possui várias unidades funcionais que podem ser encadeadas, cada uma pode operar em pipelines independentes para sustentar as taxas de transferência computacionais necessárias nas funções críticas do kernel.

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Totalmente configurada, a VPU pode atingir velocidades acima de 30x medidas pelas principais funções do MobileNets, uma popular rede neural convolucional (CNN). Comparado à popular solução SIMD escalar de 128 bits, o NX27V VPU oferece 4 vezes mais poder de processamento bruto por ciclo, com vantagem adicional devido à maior eficiência da emissão de instruções vetoriais.

Charlie Su comentou: “Da microarquitetura vetorial ao subsistema de memória e todos os ecossistemas necessários para habilitar nossos licenciados, em qualquer escala e escopo que o licenciado julgar apropriado, a Andes levou os usuários do RISC-V às fronteiras desses aplicativos incorporados.”

A série 27 expandiu seu subsistema de memória para acompanhar a largura de banda necessária para sustentar a taxa computacional da VPU, o que beneficiará todos os clientes, independentemente de usarem ou não a VPU. A série 27 agora oferece suporte a vários acessos de memória pendentes a bordo, para que os processadores escalar e vetorial não precisem esperar pelos dados durante falhas de cache. Além disso, as pré-buscas de cache permitem que a memória prepare dados antes das necessidades do processador, ocultando possíveis falhas de cache. Finalmente, a interface Andes Custom Extension (ACE) foi expandida para fornecer personalização de instruções para acelerar o caminho de controle e ampliar o caminho de dados no núcleo.

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