התחבר תחת הזרקור כאשר ספירת הליבה מואצת

בצעד למערכות יכולות יותר, מהירות יותר, קטנות יותר ונמוכות יותר, חוק מור נתן לתוכנה נסיעה חופשית במשך למעלה מ-30 שנה לערך אך ורק על התפתחות תהליכי מוליכים למחצה. חומרת המחשוב סיפקה מדי שנה מדדי ביצועים/שטח/הספק משופרים, מה שמאפשר לתוכנה להתרחב במורכבות ולספק יותר יכולות ללא חסרונות. ואז הניצחונות הקלים הפכו לפחות קלים. תהליכים מתקדמים יותר המשיכו לספק ספירות שערים גבוהות יותר ליחידת שטח אך העליות בביצועים והספק החלו להשתטח. מאז הציפיות שלנו לחדשנות לא פסקו, התקדמות ארכיטקטורת החומרה הפכה חשובה יותר בהגברת הרפיון.

דרייברים להגדלת ספירת הליבות

צעד מוקדם בכיוון זה השתמש במעבדים מרובי ליבות כדי להאיץ את התפוקה הכוללת על ידי השחלה או וירטואליזציה של שילוב של משימות במקביל על פני הליבות, תוך הפחתת הספק לפי הצורך על ידי השבתה או כיבוי של ליבות לא פעילות. ריבוי ליבות הוא סטנדרטי היום ומגמה בריבוי ליבות (אפילו יותר מעבדים בשבב) כבר ניכרת באפשרויות מופעי שרתים הזמינות בפלטפורמות ענן מ-AWS, Azure, Alibaba ואחרות.

ארכיטקטורות מרובות/רבות ליבות הן צעד קדימה, אבל המקביליות דרך אשכולות מעבד היא גסות ויש לה מגבלות ביצועים והספק משלה, הודות לחוק אמדהל. ארכיטקטורות הפכו הטרוגניות יותר, והוסיפו מאיצים עבור תמונה, אודיו וצרכים מיוחדים אחרים. מאיצי בינה מלאכותית דחפו גם מקביליות עדינה, עברו למערכים סיסטוליים וטכניקות אחרות ספציפיות לתחום. מה שעבד די טוב עד ש-ChatGPT הופיע עם 175 מיליארד פרמטרים כאשר GPT-3 התפתח ל-GPT-4 עם 100 טריליון פרמטרים - סדרי גודל מורכבים יותר ממערכות הבינה המלאכותית של היום - מה שמכריח תכונות האצה מיוחדות יותר בתוך מאיצי בינה מלאכותית.

בחזית אחרת, מערכות מרובות חיישנים ביישומי רכב משתלבות כעת ב-SoCs בודדים לשיפור המודעות לסביבה ושיפור PPA. כאן, רמות חדשות של אוטונומיה ברכב תלויות בהיתוך כניסות מסוגי חיישנים מרובים בתוך מכשיר בודד, בתתי-מערכות המשכפלות ב-2X, 4X או 8X.

לדברי מיכל סיווינסקי (CMO ב-Arteris), דגימה של יותר מחודש של דיונים עם צוותי עיצוב מרובים במגוון רחב של יישומים מרמזת שהצוותים הללו פונים באופן אקטיבי לספירות ליבה גבוהות יותר כדי לעמוד ביעדי יכולת, ביצועים וכוח. הוא אומר לי שהם גם רואים את המגמה הזו מואצת. התקדמות התהליכים עדיין מסייעת בספירת שערים של SoC, אך האחריות לעמידה ביעדי ביצועים וכוח נמצאת כעת היטב בידי האדריכלים.

יותר ליבות, יותר חיבורים

יותר ליבות בשבב מרמזות על יותר חיבורי נתונים בין הליבות הללו. בתוך מאיץ בין רכיבי עיבוד שכנים, למטמון מקומי, למאיצים למטריצה ​​דלילה וטיפול מיוחד אחר. הוסף קישוריות היררכית בין אריחי מאיץ ואוטובוסים ברמת המערכת. הוסף קישוריות לאחסון משקל על-שבב, ביטול דחיסה, שידור, איסוף ודחיסה מחדש. הוסף קישוריות HBM למטמון עובד. הוסף מנוע היתוך במידת הצורך.

אשכול הבקרה מבוסס ה-CPU חייב להתחבר לכל אחת מאותן תת-מערכות משוכפלות ולכל הפונקציות הרגילות - קודקים, ניהול זיכרון, אי בטיחות ושורש אמון אם מתאים, UCIe אם מימוש מרובה שבבים, PCIe עבור I/O ברוחב פס גבוה , ו-Ethernet או סיבים לרשת.

זה הרבה חיבור, עם השלכות ישירות על סחירות המוצר. בתהליכים מתחת ל-16nm, תשתית NoC תורמת כעת 10-12% משטחה. חשוב עוד יותר, בתור כביש התקשורת המהיר בין הליבות, זה יכול להשפיע באופן משמעותי על הביצועים והכוח. קיימת סכנה ממשית שיישום לא אופטימלי יבזבז את הביצועים הצפויים של הארכיטקטורה ורווחי הספק, או גרוע מכך, יביא למספר רב של לולאות עיצוב מחדש כדי להתכנס. עם זאת, מציאת יישום טוב בתוכנית קומה SoC מורכבת עדיין תלויה באופטימיזציות איטיות של ניסוי וטעייה בלוחות זמנים צפופים של עיצוב. אנחנו צריכים לעשות את הקפיצה לעיצוב NoC מודע פיזית, כדי להבטיח ביצועים מלאים ותמיכה בהספק מהיררכיות NoC מורכבות ועלינו לבצע אופטימיזציות אלה מהר יותר.

עיצובי NoC בעלי מודעות פיזית משאירים את חוק מור על המסלול

חוק מור אולי לא מת, אבל ההתקדמות בביצועים ובכוח היום נובעת מארכיטקטורה ומחיבור NoC ולא מתהליך. הארכיטקטורה דוחפת יותר ליבות מאיץ, יותר מאיצים בתוך מאיצים, ועוד שכפול של תת-מערכת על השבב. כולם מגבירים את המורכבות של חיבורים על-שבב. ככל שתכנונים מגדילים את ספירת הליבה ועוברים לגיאומטריות תהליכים ב-16 ננומטר ומטה, חיבורי ה-NoC הרבים המשתרעים על ה-SoC ותתי-המערכות שלו יכולים לתמוך במלוא הפוטנציאל של תכנונים מורכבים אלה רק אם מיושמים בצורה אופטימלית מול אילוצי פיזיים ותזמון - באמצעות רשת מודעת פיזית על עיצוב שבבים.

אם גם אתה דואג למגמות אלה, אולי תרצה ללמוד עוד על טכנולוגיית Arteris FlexNoC 5 IP כאן.

שתף את הפוסט הזה באמצעות:

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://semiwiki.com/artificial-intelligence/326727-interconnect-under-the-spotlight-as-core-counts-accelerate/