RSS VentureBeat
Подписаться
За пределами фон Неймана: к единой детерминированной архитектуре
Традиционная модель фон Неймана или Гарварда уже более полувека является основой почти для всех современных чипов, включая центральные процессоры, графические процессоры и специализированные ускорители. Однако новый подход, называемый детерминированным выполнением, бросает вызов этому статус-кво, планируя каждую операцию с точностью до уровня цикла, создавая предсказуемую временную шкалу выполнения. Такой подход позволяет одному процессору объединять скалярные, векторные и матричные вычисления, обрабатывая рабочие нагрузки как общего назначения, так и рабочие нагрузки с интенсивным использованием искусственного интеллекта, не полагаясь на отдельные ускорители. Детерминированное выполнение полностью исключает спекуляции, при этом каждая инструкция имеет фиксированный временной интервал и распределение ресурсов, что гарантирует, что она будет выполнена точно в нужном цикле. Механизм, лежащий в основе этого, представляет собой матрицу временных ресурсов, структуру планирования, которая координирует вычислительные ресурсы, память и управление ресурсами во времени. Такой подход решает проблемы, связанные с корпоративными рабочими нагрузками ИИ, которые доводят существующие архитектуры до предела, обеспечивая унифицированную архитектуру и предсказуемую производительность. Детерминированное исполнение также снижает энергопотребление и занимаемую площадь за счет упрощения логики управления, что приводит к уменьшению площади кристалла и снижению энергопотребления. К ключевым нововведениям архитектуры относятся матрица временных ресурсов, фантомные регистры, буферы векторных данных и буферы воспроизведения инструкций, которые позволяют создать вычислительный движок, сочетающий в себе гибкость процессора с устойчивой пропускной способностью ускорителя. Детерминированное выполнение имеет широкие последствия для других областей, включая критически важные для безопасности системы, системы аналитики в реальном времени и платформы периферийных вычислений, где оно может обеспечить гарантии детерминированных временных рамок, упростить проверку и повысить энергоэффективность. Переход к детерминированному выполнению представляет собой возврат к простоте архитектуры, где один чип может выполнять несколько ролей без компромиссов и имеет потенциал для снижения сложности оборудования, снижения затрат на электроэнергию и упрощения развертывания программного обеспечения.
