硬科技:簡報王與他們的產地 NVIDIA RISC-V處理器

2022.02.03 08:53AM

簡報時代背景:由當代計算機結構大師David Patterson所領導的RISC-V指令集,其相關成員在2015年成立基金會並開展一連串的推廣活動,儼然有跟ARM分庭抗禮之勢。其中NVIDIA在2016年公開其RISC-V指令集相容處理器NV-RISCV,則是相當經典的案例。

其實GPU並不是只有那堆所謂的將頂點 (Vertex) 轉換成像素 (Pixel) 的光柵器 (Rasterizer)、將繪圖管線整個可程式化的著色器 (Shader) 以及理論頻寬大到嚇死人的記憶體子系統,也包含了不少小型嵌入式微控制器 (Micro Controller),負責其他類型的工作,如跨平台影像、圖片解碼或著安全性等等,NVIDIA將其命名為Falcon (Fast Logic Contoller)。

不限於GPU,近代CPU也不乏類似案例,如Intel新一代Atom處理器x6000系列 “Elkhart Lake”,其內建的PSE (Programmable Services Engine) 就塞了ARM Cortex-M7,可提供類似IPMI/iAMT的頻外 (Out-Of-Band) 管理機能。

照片中提到了NVIDIA Falcon overview、FALCON、Falcon = FAST Logic CONtroller,跟英偉達有關,包含了概覽圖標、多媒體、介紹、軟件、文本

 

NVIDIA原本的Falcon是採用該公司自行設計的RISC指令集,但使用了超過十年後,發現已經難以符合新的需求,如64位元定址等等。

NVIDIA經過一連串的評估,決定轉向RISC-V指令集,以柏克萊大學的開源RISC-V處理器Rocket為基礎,研製自家的NV-RISCV,不僅帶來64位元定址和倍增的資料暫存器,並兼備動態分支預測、更高效率的非循序指令執行與第一階資料快取記憶體。

但當時的NVIDIA並未徹底捨棄舊版的Falcon,其首款RISC-V的Falcon作為第二個輔助處理器,以兼備回溯相容性。

照片中提到了Falcon Next Gen with RISCV、RISCV plugged-in as 2nd、Dual-core module,包含了軟件、多媒體、產品設計、介紹、文本

總之NV-RISCV帶來了飛躍性的效能增長與晶片面積效率。

照片中提到了NV-RISCV Core perf/area、Area data under 16ff、Core (TSMC),包含了軟件、多媒體、屏幕截圖、軟件、字形

NVIDIA內部的人工智慧推論 (Inference) 處理器研究案RC18,也是整合RISC-V指令集相容處理器做為I/O元件核心,可實現每秒128兆次的推論執行,而且功耗只有13.5瓦。

照片中提到了RESEARCH TESTCHIP GOALS、Develop and Demonstrate Underlying Technologies for Efficient DL Inference、NVIDIA RESEARCH OVERVIEW,包含了通訊、熱芯片、集成電路、RISC-V、精簡指令集計算機

此外,硬碟機雙雄Western Digital與Seagate,也自研RISC-V處理器,作為新一代硬碟機/固態硬碟機的控制晶片,一年出貨單位都以「10億」為單位起跳,相當駭人。

David Patterson在2016年加入Google,也讓人不禁好奇,這間一向鴨子划水卻沒事石破天驚的雲端巨頭,是不是又要搞出啥驚天動地的大事。是不是已經有足以取代Intel AMD IBM的高效能RISC-V處理器默默的在Google機房內的某排機櫃運轉了?科科。

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