Parādās VISC CPU “virtuālā kodola” dizains: vai tas varētu būt konceptuālais skaitļošanas sasniegums, ko mēs gaidījām?

Mikroshēmas

Ja jūs sekojat CPU arhitektūrai un dizainam, jūs zināt, ka nozare ir bijusi satriekta gandrīz desmit gadus. Mēs ļoti daudz izpētījām šīs tēmas importpartsspecialists.com, tostarp kāpēc Procesora pulksteņa ātrumi ir apstājušies , kāpēc daudzsavienojums nav bijis ideāls aizstājējrisinājums un notiekošais darbs no tādiem uzņēmumiem kā Intel, Nvidia un AMD līdz atrast labākus risinājumus . Tagad jauna pusvadītāju projektēšanas firma Soft Machines ir izgājusi sabiedrībā ar jaunu konceptuālu arhitektūru, kas, pēc tās domām, varētu ieviest jaunu mērogošanas un veiktspējas ēru - un pēc sarunas ar uzņēmumu es domāju, ka pastāv iespēja, ka tā ir izgudrojusi kaut ko milzīgu.



Iepazīstinām ar VISC

Soft Machines mērķis ar mainīgo instrukciju kopu skaitļošanu (VISC) ir pārvarēt efektivitātes barjeras, kas mūsdienu mikroshēmām neļāva realizēt lieliskus arhitektūras uzlabojumus. Parasto ārpus pasūtījuma izpildes (OoOE) dizainu problēma ir tā, ka papildu pārkārtošanas iespēju pievienošana palielina enerģijas patēriņu un izmaksas ar milzīgu ātrumu. Tāpēc Intel un AMD nav desmitiem izpildes vienību, kas pieskrūvētas ārkārtīgi sarežģītiem ārpus pasūtījuma izpildes dzinējiem - grūtības tos uzbūvēt palielinās daudz ātrāk nekā veiktspējas uzlabojumi, to darot pāri noteiktam punktam.



VISC mēģina izvairīties no vairāku aparatūras pavedienu mērogošanas un programmatūras atbalsta nodrošināšanas grūtībām, nodrošinot sistēmu, kurā pēc tam operētājsistēmai secīgas darbplūsmas tiek ieplānotas visā virtuāls serdeņi aparatūrā.



VISC diagramma

Tā vietā, lai paļautos uz smagu, daudz enerģijas patērējošu un sarežģītu ārpus pasūtījuma izpildes motoru, VISC aparatūra koncentrējas uz ILP (instrukciju līmeņa paralēlisma) iegūšanu no darba slodzes, pēc tam šīs slodzes plānošanu ļoti mazos pavedienos (sauktos par vītnēm) pāri elastīgs serdeņu skaits. Lai gan iepriekš redzamā diagramma parāda katra virtuālā kodola kartēšanu vienam fiziskam kodolam, tas nav nepieciešams - patiesībā arhitektūras funkcijai ir būtiska kartēšanas elastība visos četros kodolos.



VISC-2



Iepriekš redzamajā diagrammā ir parādītas divas dažādas lietojumprogrammas, kas ir nodotas VISC kodolam. Pirmajā gadījumā centrālais procesors sērijveida slodzi pārvelk divos fiziskos kodolos, iegūstot paralēlismu tajā vietā, kur to atrod, un izpildot lietojumprogrammu (teorētiski) efektīvāk nekā parastajā OoOE motorā. Otrajā gadījumā vienlaikus tiek plānotas divas lietojumprogrammas. Lietotnei “Heavy” tiek piešķirta lielākā daļa galveno resursu, savukārt lietotnei “Light” tiek piešķirta daļa no kopējās summas.

Saskaņā ar Soft Machines vadītāju teikto, VISC arhitektūra spēj mainīt galveno resursu piešķiršanu katrā ciklā - tas nozīmē, ka, ja smaga lietotne kļūst viegla vai otrādi, dators var elastīgi pielāgot savu grafiku, lai kompensētu, pārvietojot resursus tur, kur tie visvairāk nepieciešami. Acīmredzot tas joprojām būs labākais, ja darba slodze ir diezgan statiska, taču Soft Machines uzskata, ka šī elastība dos tai priekšrocības salīdzinājumā ar vispārīgāk izmantojamām arhitektūrām.



Pieeja it kā ir OS un pārdevēja agnostiska; VISC var apstrādāt gan ARM, gan x86 kodu ar aptuveni 5% lielu veiktspēju no tulkošanas. Tas jums var atgādināt par Transmeta, kura Code Morphing Engine tulkoja x86 op ar VLIW saderīgu struktūru, kuru varētu izpildīt CPU, taču Soft Machines uzsver, ka VISC faktiski ir pretēja pieeja. Neticami sarežģīta un sarežģīta tulkošanas dzinēja vietā, kas paļaujas uz programmatūras izpildi, darbs ILP iegūšanā un koda plānošanā, lai tas darbotos pa aparatūru, tiek veikts mikroshēmā.

Nākamā lapaspuse: VISC veiktspēja, un vai VISC ir izredzes pret ARM un x86?