Adapteva - Adapteva
Průmysl | Polovodičový průmysl |
---|---|
Založený | Březen 2008 |
Zakladatel | Andreas Olofsson |
Hlavní sídlo |
, NÁS
|
Klíčoví lidé |
Andreas Olofsson, generální ředitel |
produkty | Centrální procesní jednotky |
Majitel | Soukromě financováno |
webová stránka | adapteva |
Adapteva je fabless polovodič společnost se zaměřením na nízkou spotřebou mnoho jádra mikroprocesoru design. Společnost byla druhou společností, která oznámila návrh s 1 000 specializovanými procesními jádry na jediném integrovaném obvodu .
Společnost Adapteva byla založena v roce 2008 s cílem přinést desetinásobný pokrok ve výkonu s plovoucí desetinnou čárkou na watt pro trh mobilních zařízení. Produkty jsou založeny na vícejádrové vícenásobné instrukci Epiphany, architektuře více dat (MIMD) a projektu Parallella Kickstarter propagujícím „superpočítač pro každého“ v září 2012. Název společnosti je kombinací „přizpůsobit“ a hebrejského slova „Teva“ "znamená přírodu.
Dějiny
Společnost Adapteva byla založena v březnu 2008 Andreasem Olofssonem. Společnost byla založena s cílem přinést 10 × pokrok v energetické účinnosti zpracování s plovoucí desetinnou čárkou pro trh mobilních zařízení . V květnu 2009 měl Olofsson prototyp nového typu masivně paralelní vícejádrové počítačové architektury . Počáteční prototyp byl implementován v 65 nm a měl 16 nezávislých mikroprocesorových jader. Počáteční prototypy umožnily společnosti Adapteva zajistit v říjnu 2009 1,5 milionu USD na financování řady A od společnosti BittWare, společnosti z Concordu v New Hampshire .
První komerční čipový produkt společnosti Adapteva zahájil odběr vzorků zákazníkům na začátku května 2011 a brzy poté oznámili schopnost umístit až 4096 jader na jeden čip.
Epiphany III , bylo oznámeno v říjnu 2011 za použití 28 nm a 65 nm výrobní procesy.
produkty
Hlavní produktovou řadou Adaptevy je škálovatelná vícejádrová architektura MIMD společnosti Epiphany . Architektura Epiphany mohla pojmout čipy s až 4 096 RISC mimo pořadí mikroprocesorů , všechny sdílející jeden 32bitový plochý paměťový prostor. Každý procesor RISC v architektuře Epiphany je superskalární s 64 × 32bitovým unifikovaným souborem s unifikovaným registrem (celočíselným nebo s jednou přesností ), mikroprocesorem s frekvencí až 1 GHz a 2 GFLOPS (s jednoduchou přesností). Procesory RISC společnosti Epiphany používají vlastní architekturu instrukční sady (ISA) optimalizovanou pro jednoduchou plovoucí desetinnou čárku , ale jsou programovatelná na vysoké úrovni ANSI C pomocí standardního řetězce nástrojů GNU-GCC . Každý procesor RISC (v aktuálních implementacích; není v architektuře fixován) má 32 kB lokální paměti. V této místní paměti by měl být kód (případně duplikovaný v každém jádru) a místo v zásobníku ; navíc (většina) dočasných dat by se tam měla vejít pro plnou rychlost. Data lze také použít z jiných procesorových jader lokální paměti za rychlostní pokutu nebo mimo čip RAM s mnohem větší rychlostí pokuty.
Architektura paměti nevyužívá explicitní hierarchii hardwarových vyrovnávacích pamětí , podobně jako procesor Sony/Toshiba/IBM Cell , ale s dalším přínosem podpory mimoúložkových a mezijádrových zátěží a úložišť (což zjednodušuje přenášení softwaru do architektury) . Jedná se o hardwarovou implementaci děleného globálního adresního prostoru .
To eliminovalo potřebu komplexního hardwaru pro koherenci mezipaměti , což prakticky omezuje počet jader v tradičním vícejádrovém systému . Konstrukce umožňuje programátorovi využít větší předzvěst nezávislých vzorů přístupu k datům, aby se vyhnul nákladům na běh za to, aby to vyřešil. Všechny uzly procesoru jsou propojeny prostřednictvím sítě na čipu , což umožňuje efektivní předávání zpráv.
Škálovatelnost
Architektura je navržena tak, aby byla škálována téměř neomezeně, se 4 e-odkazy umožňujícími kombinovat více čipů v mřížkové topologii, což umožňuje systémům s tisíci jádry.
Vícejádrové koprocesory
19. srpna 2012 zveřejnila společnost Adapteva některé specifikace a informace o vícejádrových koprocesorech Epiphany.
Technické informace pro | E16G301 | E64G401 |
---|---|---|
Jádra | 16 | 64 |
Jádro MHz | 1000 | 800 |
Základní GFLOPS | 2 | 1.6 |
"Sum GHz" | 16 | 51.2 |
Součet GFLOPS | 32 | 102 |
mm² | 8,96 | 8.2 |
nm | 65 | 28 |
W def. | 0,9 | 1.4 |
W max. | 2 | 2 |
V září 2012 byla vyrobena 16jádrová verze Epiphany-III (E16G301) s použitím 65 nm (11,5 mm 2 , 500 MHz čip) a technické vzorky 64jádrové Epiphany-IV (E64G401) byly vyrobeny pomocí 28 nm Proces GlobalFoundries (800 MHz).
Mezi primární trhy vícejádrové architektury Epiphany patří:
- Smartphone aplikace, jako je real-time rozpoznání tváří , rozpoznávání řeči , překlad a rozšířené reality .
- Superpočítače příští generace vyžadující drasticky lepší energetickou účinnost, aby systémy mohly škálovat na výpočetní úrovně exaflop .
- Zrychlení s plovoucí desetinnou čárkou ve vestavěných systémech založených na architektuře hradlových polí programovatelných v terénu .
Paralelní projekt
V září 2012 zahájila Adapteva projekt Parallella na Kickstarteru , který byl uveden na trh jako „ Superpočítač pro každého “. V rámci kampaně byly zveřejněny referenční příručky architektury k platformě, aby se na projekt upoutala pozornost. Cíle financování ve výši 750 000 USD bylo dosaženo za měsíc s minimálním příspěvkem 99 USD, který opravňuje podporovatele k získání jednoho zařízení; ačkoli byl původní termín stanoven na květen 2013, první jednodeskové počítače s 16jádrovým čipem Epiphany byly nakonec dodány v prosinci 2013.
Velikost desky je plánována na 86 mm × 53 mm (3,4 palce × 2,1 palce).
Kampaň na Kickstarteru získala 898 921 USD. Zvýšení cíle ve výši 3 miliony USD bylo neúspěšné, takže žádná 64jádrová verze Parallella nebude sériově vyráběna. Uživatelé Kickstarteru, kteří darovali více než 750 USD, získají variantu „parallella-64“ s 64jádrovým koprocesorem (vyrobeno z počáteční výroby prototypu s výtěžkem 50 čipů na oplatku).
Micro Server Parallella-16 | Stolní počítač Parallella-16 | Integrovaná platforma Parallella-16 | |
---|---|---|---|
Používání | Bezhlavý server připojený k ethernetu | Osobní počítač | Špičkové integrované systémy |
Procesor | Dvoujádrový 32bitový ARM Cortex-A9 s NEON na 1 GHz (součást čipu Zynq Z7010 od Xilinx) | Dvoujádrový 32bitový ARM Cortex-A9 s NEON na 1 GHz (součást čipu Zynq Z7020 od Xilinx) | |
Koprocesor | 16jádrový vícejádrový akcelerátor Epiphany III (E16) | ||
Paměť | 1 GB DDR3L RAM | ||
Ethernet | 10/100/1000 | ||
USB | N/A | 2 × USB 2.0 (USB 2.0 HS a USB OTG) | |
Zobrazit | N/A | HDMI | |
Úložný prostor | 16 GB microSD | ||
Rozšíření | N/A | 2 eLinks + 24 GPIO | 2 eLinks + 24 GPIO |
FPGA | 28 kB programovatelných logických buněk 80 programovatelných DSP řezů |
80 kB programovatelných logických buněk 220 programovatelných DSP řezů |
|
Hmotnost | 36 g (1,3 oz) | 38 g (1,3 oz) | |
Velikost | 3,5 palce × 2,1 palce × 0,625 palce (88,9 mm × 53,3 mm × 15,9 mm) | ||
SKU | P1600-DK-xx | P1601-DK-xx | P1602-DK-xx |
Kód HTS | 8471,41.0150 | ||
Napájení | Napájení USB (2,5 W) nebo 5 V DC (≈5 W) |
Epiphany V.
Do roku 2016 firma nahrála 1024jádrovou 64bitovou variantu architektury Epiphany, která obsahovala: větší místní obchody (64 kB), 64bitové adresování, aritmetiku s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností nebo SIMD s jednoduchou přesností a 64bitové celočíselné instrukce implementované v 16 nm procesním uzlu . Tento návrh zahrnoval vylepšení sady instrukcí zaměřené na aplikace hloubkového učení a kryptografie . V červenci 2017 se zakladatel Adaptevy stal programovým manažerem DARPA MTO a oznámil, že Epiphany V je „nepravděpodobné“, že bude k dispozici jako komerční produkt.
Výkon
Nejnovější desky Parallella s čipy E16 Epiphany lze z hlediska hrubého výkonu srovnávat s mnoha historickými superpočítači (jako příklad, Cray 1 - první superpočítač sám o sobě - měl v roce 1976 špičkový výkon 80 MFLOPS a jeho nástupce Cray 2 měl špičkový výkon 1,9 GFLOPS v roce 1985) a lze jej určitě použít pro paralelní vývoj kódu. Architektonické podobnosti se superpočítači (předávání zpráv a NUMA ) dělají z Parallella potenciálně užitečný vývojový systém ve srovnání s tradičními SMP stroji.
Jde o to, že pro výkonovou obálku 5 W a pokud jde o prostor GFLOPS/mm 2 prostoru pro čipy, současné čipy E16 Epiphany poskytují mnohem vyšší výkon než cokoli jiného, co je k dispozici, s architekturou navrženou tak, aby byla škálovatelná a použitelná pro více než jen trapně paralelní úlohy GPU. (např. byl by schopen provozovat herecký model s mnoha souběžnými, plně nezávislými stavy). Je také vhodný pro úlohy podobné DSP, kde je možné data přenášet přímo na čip (z FPGA nebo jiného ASIC), aniž by bylo nutné vytvářet vyrovnávací paměti v dočasné paměti jako u GPU), což je ideální pro robotiku a další aplikace inteligentních senzorů. Architektura také umožňuje kombinovat paralelní desky do klastru s rychlým mezičipovým propojením 'eMesh', což rozšiřuje logickou mřížku jader (vytváří téměř neomezený potenciál škálování).
16jádrový Parallella má zhruba 5,0 GFLOPs/W a 64jádrový Epiphany-IV vyrobený s 28 nm odhadovaným na 50 GFLOPs/W (jednoduchá přesnost) a 32-deskový systém na nich založený má 15 GFLOPS/W. Pro srovnání, špičkové GPU od AMD a Nvidia dosáhly v časovém rámci 2009–2011 10 GFLOP/W s jednoduchou přesností.
Viz také
- Asynchronní pole jednoduchých procesorů
- SW26010 - čínský design s podobnou architekturou, jakou používá superpočítač Sunway TaihuLight
- Vision Processing Unit - třída procesoru s výraznými překrývajícími se funkcemi
Reference
Další čtení
- Linley Gwennap, Adapteva: Více propadů, méně wattů. Epiphany nabízí akcelerátor s pohyblivou řádovou čárkou pro mobilní procesory. // Zpráva mikroprocesoru , červen 2011