{"id":7690,"date":"2022-07-07T09:52:46","date_gmt":"2022-07-07T08:52:46","guid":{"rendered":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/?page_id=7690"},"modified":"2022-07-11T07:29:28","modified_gmt":"2022-07-11T06:29:28","slug":"ariscvfelemelkedese","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/ariscvfelemelkedese\/","title":{"rendered":"Az Apple M1 el\u0151revet\u00edti a RISC-V felemelked\u00e9s\u00e9t"},"content":{"rendered":"\r\n\t\t
<\/div><\/div><\/div>
\r\n <\/path> <\/path>\r\n <\/path>\r\n <\/path>\r\n <\/path> <\/svg><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Az Apple M1 el\u0151revet\u00edti a RISC-V felemelked\u00e9s\u00e9t<\/strong><\/h2>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Az M1 egy paradigmav\u00e1lt\u00e1s kezdete, ami a RISC-V mikroprocesszorok sz\u00e1m\u00e1ra el\u0151ny\u00f6s lesz, de nem \u00fagy, ahogy gondolod.<\/h3>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Erik Engheim, 2020. november 19.<\/p>\n

17 perces olvasm\u00e1ny<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

A Google TPU-k alkalmaz\u00e1sspecifikus integr\u00e1lt \u00e1ramk\u00f6r\u00f6k (ASIC). T\u00e1rsprocesszork\u00e9nt fogok hivatkozni r\u00e1juk.<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

M\u00e1ra m\u00e1r teljesen vil\u00e1gos, hogy az Apple M1 chipje nagy jelent\u0151s\u00e9g\u0171. A k\u00f6vetkezm\u00e9nyek az ipar\u00e1g t\u00f6bbi r\u00e9sz\u00e9re fokozatosan egyre vil\u00e1gosabb\u00e1 v\u00e1lnak. Ebben a t\u00f6rt\u00e9netben a RISC-V mikroprocesszorok szerep\u00e9r\u0151l szeretn\u00e9k besz\u00e9lni, amely a legt\u00f6bb olvas\u00f3 sz\u00e1m\u00e1ra nem nyilv\u00e1nval\u00f3.<\/p>

El\u0151sz\u00f6r hadd ny\u00fajtsak egy kis h\u00e1tteret: Mi\u00e9rt olyan gyors az Apple M1 chipje?<\/a><\/p>

Ebben a cikkben az M1 teljes\u00edtm\u00e9ny\u00e9t befoly\u00e1sol\u00f3 k\u00e9t t\u00e9nyez\u0151r\u0151l \u00edrtam. Az egyik a hatalmas sz\u00e1m\u00fa dek\u00f3der \u00e9s az Out-of-Order Execution (OoOE) haszn\u00e1lata. Ne agg\u00f3djon, ha technol\u00f3giai gusztustalans\u00e1gnak t\u0171nik.<\/p>

Ez az \u00edr\u00e1s a m\u00e1sik r\u00e9szr\u0151l fog sz\u00f3lni: a heterog\u00e9n sz\u00e1m\u00edt\u00e1stechnik\u00e1r\u00f3l. Az Apple agressz\u00edven t\u00f6rekszik arra a strat\u00e9gi\u00e1ra, hogy speci\u00e1lis hardveregys\u00e9geket \u00e9p\u00edtsen \u00f6ssze, amikre ebben a cikkben t\u00e1rsprocesszork\u00e9nt fogok hivatkozni:<\/p>

- GPU (Graphical Processing Unit) grafikus \u00e9s sok m\u00e1s feladathoz, nagy adatp\u00e1rhuzamot biztos\u00edtva (egyszerre sok elemen v\u00e9gezze el ugyanazt a m\u0171veletet).
\n- Neur\u00e1lis Motor (Neural Engine). Speci\u00e1lis hardver g\u00e9pi tanul\u00e1shoz.
\n- Digit\u00e1lis jelfeldolgoz\u00f3 hardver k\u00e9pfeldolgoz\u00e1shoz.
\n- Vide\u00f3 k\u00f3dol\u00e1s hardverben.<\/p>

Ahelyett, hogy sokkal t\u00f6bb \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa processzort adna a megold\u00e1shoz, az Apple sokkal t\u00f6bb t\u00e1rsprocesszort kezdett alkalmazni. Haszn\u00e1lhatod a gyors\u00edt\u00f3k kifejez\u00e9st is.<\/p>

Ez nem teljesen \u00faj trend, 1985-b\u0151l a j\u00f3 \u00f6reg Amiga 1000 sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pemben t\u00e1rsprocesszorok voltak, hogy felgyors\u00edts\u00e1k a hangot \u00e9s a grafik\u00e1t. A modern GPU-k is alapvet\u0151en t\u00e1rsprocesszorok. A Google Tensor Processing Units a g\u00e9pi tanul\u00e1shoz haszn\u00e1lt t\u00e1rsprocesszorok egyik form\u00e1ja.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Mi az a t\u00e1rsprocesszor?<\/b><\/h4>

A CPU-val ellent\u00e9tben a t\u00e1rsprocesszor nem \u00e9lhet egyed\u00fcl. Nem lehet sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pet \u00fagy k\u00e9sz\u00edteni, hogy csak egy t\u00e1rsprocesszort ragkunk bele. A t\u00e1rsprocesszor, speci\u00e1lis c\u00e9l\u00fa processzor, amely egy adott feladatot nagyon j\u00f3l v\u00e9gez.<\/p>

A t\u00e1rsprocesszorok egyik legkor\u00e1bbi p\u00e9ld\u00e1ja az Intel 8087 lebeg\u0151pontos egys\u00e9g (FPU) volt. A szer\u00e9ny Intel 8086 mikroprocesszor k\u00e9pes eg\u00e9sz sz\u00e1mokkal sz\u00e1molni, de lebeg\u0151pontos aritmetik\u00e1t nem tud. Mi a k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g?<\/p>

Az eg\u00e9sz sz\u00e1mok ilyenek: 43, -5, 92, 4.<\/p>

Ezekkel meglehet\u0151sen k\u00f6nny\u0171 dolgozni a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peken. Val\u00f3sz\u00edn\u0171leg \u00f6ssze tudna rakni megold\u00e1st eg\u00e9sz sz\u00e1mok hozz\u00e1ad\u00e1s\u00e1ra n\u00e9h\u00e1ny egyszer\u0171 chippb\u0151l.
\nA probl\u00e9ma akkor kezd\u0151dik, amikor tizedesjegyeket szeretne. Tegy\u00fck fel, hogy olyan sz\u00e1mokat szeretne \u00f6sszeadni vagy szorozni, mint a 4,25, 84,7 vagy 3,1415.
\nEzek p\u00e9ld\u00e1k a lebeg\u0151pontos sz\u00e1mokra. Ha a pont ut\u00e1ni sz\u00e1mjegyek sz\u00e1ma r\u00f6gz\u00edtett, akkor ezt fixpontos sz\u00e1moknak nevezn\u00e9nk. A p\u00e9nzzel gyakran \u00edgy b\u00e1nnak. \u00c1ltal\u00e1ban k\u00e9t tizedesjegy van a pont ut\u00e1n.<\/p>

A lebeg\u0151pontos aritmetika azonban emul\u00e1lhat\u00f3 eg\u00e9sz sz\u00e1mokkal, csak lassabb. Ez olyan, mint amikor a korai mikroprocesszorok sem tudtak eg\u00e9sz sz\u00e1mokat szorozni. Csak \u00f6sszeadni \u00e9s kivonni tudtak. A szorz\u00e1st azonban tov\u00e1bbra is el lehet v\u00e9gezni. Csak emul\u00e1lni kellett t\u00f6bbsz\u00f6r\u00f6s kieg\u00e9sz\u00edt\u00e9ssel. P\u00e9ld\u00e1ul 3 \u00d7 4 egyszer\u0171en 4 + 4 + 4.<\/p>

Nem fontos meg\u00e9rteni az al\u00e1bbi k\u00f3dp\u00e9ld\u00e1t, de azt seg\u00edthet meg\u00e9rteni, hogy a CPU hogyan tud szorz\u00e1st v\u00e9grehajtani csak \u00f6sszead\u00e1s, kivon\u00e1s \u00e9s el\u00e1gaz\u00e1s (k\u00f3dbeugr\u00e1s) haszn\u00e1lat\u00e1val.<\/p>

loadi r3, 0 ; Load 0 into register r3
\nmultiply:
\nadd r3, r1 ; r3 \u2190 r3 + r1
\ndec r2 ; r2 \u2190 r2 - 1
\nbgt r2, multiply ; goto multiply if r2 > 0<\/p>

Ha meg szeretn\u00e9 \u00e9rteni a mikroprocesszorokat \u00e9s az assembly k\u00f3dot, olvassa el kezd\u0151knek sz\u00f3l\u00f3 bevezet\u0151met: Hogyan m\u0171k\u00f6dik egy modern mikroprocesszor?<\/a><\/p>

R\u00f6viden: mindig meg lehet oldani a bonyolultabb matematikai m\u0171veleteket egyszer\u0171bbek ism\u00e9tl\u00e9s\u00e9vel.<\/p>

Amit minden t\u00e1rsprocesszor csin\u00e1l, az ehhez hasonl\u00f3. Mindig van m\u00f3d arra, hogy a CPU ugyanazt a feladatot v\u00e9gezze el, mint a t\u00e1rsprocesszor. Ehhez azonban \u00e1ltal\u00e1ban t\u00f6bb egyszer\u0171bb m\u0171velet megism\u00e9tl\u00e9s\u00e9re van sz\u00fcks\u00e9g. A GPU-k korai beszerz\u00e9s\u00e9nek oka az volt, hogy ugyanazon sz\u00e1m\u00edt\u00e1sok megism\u00e9tl\u00e9se t\u00f6bb milli\u00f3 soksz\u00f6gen vagy pixelen val\u00f3ban id\u0151ig\u00e9nyes volt egy CPU sz\u00e1m\u00e1ra.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Intel 8087. A lebeg\u0151pontos sz\u00e1m\u00edt\u00e1sok elv\u00e9gz\u00e9s\u00e9re haszn\u00e1lt korai t\u00e1rsprocesszorok egyike.<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

A mikroprocesszor m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9nek \u00e1ttekint\u00e9se.<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n

\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Az adatbuszokat olyan cs\u00f6veknek tekintheti, amelyek szelepeit a piros vez\u00e9rl\u0151vonalak nyitj\u00e1k \u00e9s z\u00e1rj\u00e1k. Az elektronik\u00e1ban azonban ezt multiplexereknek nevezz\u00fck, nem pedig t\u00e9nyleges szelepeknek.<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Hogyan t\u00f6rt\u00e9nik az adatok tov\u00e1bb\u00edt\u00e1sa a t\u00e1rsprocesszorhoz \u00e9s vissza<\/b><\/h4>

N\u00e9zz\u00fck meg az al\u00e1bbi diagramot, hogy jobban meg\u00e9rts\u00fck, hogyan m\u0171k\u00f6dik egy\u00fctt a t\u00e1rsprocesszor a mikroprocesszorral (CPU), vagy ha \u00fagy tetszik, \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa processzorral.<\/p>

A sz\u00e1mok sz\u00ednes vonalak ment\u00e9n mozognak. A bemenet\/kimenet lehet t\u00e1rsprocesszor, eg\u00e9r, billenty\u0171zet \u00e9s egy\u00e9b eszk\u00f6z\u00f6k. A z\u00f6ld \u00e9s vil\u00e1gosk\u00e9k buszokat cs\u00f6veknek is gondolhatjuk. A sz\u00e1mok ezeken a cs\u00f6veken kereszt\u00fcl jutnak el a CPU k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 funkcion\u00e1lis egys\u00e9geihez (sz\u00fcrke dobozok). Ezeknek a dobozoknak a be- \u00e9s kimenetei a cs\u00f6vekhez csatlakoznak. Az egyes dobozok bemeneteit \u00e9s kimeneteit szelepeknek k\u00e9pzelhetj\u00fck. A piros vez\u00e9rl\u0151vonalak ezeknek a szelepeknek a nyit\u00e1s\u00e1ra \u00e9s z\u00e1r\u00e1s\u00e1ra szolg\u00e1lnak. \u00cdgy a piros vonalak\u00e9rt felel\u0151s Dek\u00f3der kinyithat k\u00e9t sz\u00fcrke dobozon l\u00e9v\u0151 szelepet, hogy sz\u00e1mok \u00e1ramoljanak k\u00f6z\u00f6tt\u00fck.<\/p>

Ez lehet\u0151v\u00e9 teszi, hogy elmagyar\u00e1zzuk, hogyan lehet az adatokat lek\u00e9rni a mem\u00f3ri\u00e1b\u00f3l. Sz\u00e1mokkal v\u00e9gzett m\u0171veletek v\u00e9grehajt\u00e1s\u00e1hoz sz\u00fcks\u00e9g\u00fcnk van r\u00e1juk a regiszterekben. A Dek\u00f3der a vez\u00e9rl\u0151vezet\u00e9keket haszn\u00e1lja a szelepek kinyit\u00e1s\u00e1ra a sz\u00fcrke Mem\u00f3ria doboz \u00e9s a Regiszterek doboz k\u00f6z\u00f6tt. Ez konkr\u00e9tan \u00edgy t\u00f6rt\u00e9nik:<\/p>

1. A dek\u00f3der kinyit egy szelepet a terhel\u00e9st\u00e1rol\u00f3 egys\u00e9gen (LSU), ami egy mem\u00f3riac\u00edm ki\u00e1raml\u00e1s\u00e1t okozza a z\u00f6ld c\u00edmbuszon.
\n2. A Mem\u00f3ria dobozon egy m\u00e1sik szelep ny\u00edlik, \u00edgy k\u00e9pes fogadni a c\u00edmet a z\u00f6ld cs\u00f6v\u00f6n (c\u00edmbusz). Az \u00f6sszes t\u00f6bbi szelep z\u00e1rva van, \u00edgy pl. Az Input\/Output nem tudja fogadni a c\u00edmet.
\n3. A megadott c\u00edmmel rendelkez\u0151 mem\u00f3riacella ker\u00fcl kiv\u00e1laszt\u00e1sra. A tartalma a k\u00e9k adatbuszra folyik ki, mert a Dek\u00f3der kinyitotta az adatbusz szelep\u00e9t.
\n4. A mem\u00f3riacell\u00e1ban l\u00e9v\u0151 adatok b\u00e1rhov\u00e1 \u00e1ramolhatnak, de a Dek\u00f3der csak a regiszterek bemeneti szelep\u00e9t nyitotta meg.<\/p>

Az olyan dolgok, mint az eg\u00e9r, a billenty\u0171zet, a k\u00e9perny\u0151, a GPU, az FPU, a Neural Engine \u00e9s m\u00e1s t\u00e1rsprocesszorok, megegyeznek a bemeneti\/kimeneti mez\u0151vel. \u00dagy \u00e9rj\u00fck el \u0151ket, mint a mem\u00f3riahelyeket. A merevlemezek, az eg\u00e9r, a billenty\u0171zet, a h\u00e1l\u00f3zati k\u00e1rty\u00e1k, a GPU, a DMA (k\u00f6zvetlen mem\u00f3riael\u00e9r\u00e9s) \u00e9s a t\u00e1rsprocesszorok mindegyik\u00e9hez mem\u00f3riac\u00edm van hozz\u00e1rendelve.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

A hardverek ugyan\u00fagy adott mem\u00f3ria c\u00edmekk\u00e9nt \u00e9rhet\u0151k el<\/b><\/h4>

Pontosan mit \u00e9rtek ez alatt? Hadd tal\u00e1ljak ki n\u00e9h\u00e1ny c\u00edmet. Ha a processzor a 84-es mem\u00f3riac\u00edmr\u0151l pr\u00f3b\u00e1l olvasni, az a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pes eg\u00e9r x-koordin\u00e1t\u00e1j\u00e1t jelentheti. M\u00edg mondjuk a 85 az y-koordin\u00e1t\u00e1t jelenti. Teh\u00e1t az eg\u00e9rkoordin\u00e1t\u00e1k megszerz\u00e9s\u00e9hez valami ilyesmit kell tennie az assembly k\u00f3dba:<\/p>

load r1, 84 ; get x-coordinate
\nloar r2, 85 ; get y-coordinate<\/p>

Egy DMA vez\u00e9rl\u0151 eset\u00e9ben el\u0151fordulhat, hogy a 110, 111 \u00e9s 113 c\u00edmeknek speci\u00e1lis jelent\u00e9se van. \u00cdme egy nem val\u00f3s k\u00f3d, amely ezeket haszn\u00e1lja a DMA vez\u00e9rl\u0151vel val\u00f3 interakci\u00f3hoz:<\/p>

loadi r1, 1024 ; set register r to source address
\nloadi r2, 50 ; bytes to copy
\nloadi r3, 2048 ; destination address<\/p>\n

store r1, 110 ; tell DMA controller start address
\nstore r2, 111 ; tell DMA to copy 50 bytes
\nstore r3, 113 ; tell DMA where to copy 50 bytes to<\/p>

Minden \u00edgy m\u0171k\u00f6dik. Speci\u00e1lis mem\u00f3riac\u00edmekre olvas \u00e9s \u00edr. Term\u00e9szetesen a szok\u00e1sos szoftverfejleszt\u0151k ezt soha nem l\u00e1tj\u00e1k. Ezt az eszk\u00f6z illeszt\u0151programok v\u00e9gzik. A felhaszn\u00e1l\u00f3i programok csak azokat a virtu\u00e1lis mem\u00f3riac\u00edmeket l\u00e1tj\u00e1k, ahol ez m\u00e1r nem jelenik meg. De az illeszt\u0151programok ezeket az alapvet\u0151 c\u00edmeket k\u00e9pezik le a virtu\u00e1lis mem\u00f3ria c\u00edmeibe.<\/p>

Nem fogok t\u00fal sokat mondani a virtu\u00e1lis mem\u00f3ri\u00e1r\u00f3l. L\u00e9nyeg\u00e9ben val\u00f3di c\u00edmeket kaptunk. A z\u00f6ld buszon l\u00e9v\u0151 c\u00edmek virtu\u00e1lis c\u00edmekr\u0151l val\u00f3s fizikai c\u00edmekre lesznek ford\u00edtva. Amikor elkezdtem programozni C\/C++ nyelven DOS-ban, nem volt ilyesmi. Egyszer\u0171en be\u00e1ll\u00edthattam a C pointert \u00fagy, hogy egyenesen a videomem\u00f3ria mem\u00f3riac\u00edm\u00e9re mutasson, \u00e9s elkezdhettem k\u00f6zvetlen\u00fcl \u00edrni a k\u00e9p megv\u00e1ltoztat\u00e1s\u00e1hoz.<\/p>

char *video_buffer = 0xB8000; \/\/ set pointer to CGA video buffer
\nvideo_buffer[3] = 42; \/\/ change color of 4th pixel<\/p>

A t\u00e1rsprocesszorok ugyan\u00fagy m\u0171k\u00f6dnek, mint ez. A Neural Engine, a GPU, a Secure Enclave \u00e9s \u00edgy tov\u00e1bb rendelkeznek c\u00edmekkel, amelyekkel kommunik\u00e1lnak. Amit fontos tudni ezekr\u0151l, valamint a DMA vez\u00e9rl\u0151h\u00f6z hasonl\u00f3 dolgokr\u00f3l, hogy aszinkron m\u00f3don m\u0171k\u00f6dhetnek.<\/p>

Ez azt jelenti, hogy a CPU egy csom\u00f3 utas\u00edt\u00e1st k\u00e9pes elrendezni az \u00e1ltala meg\u00e9rtett Neur\u00e1lis Motorhoz vagy GPU-hoz, \u00e9s ezeket egy pufferbe \u00edrja a mem\u00f3ri\u00e1ban. Ezt k\u00f6vet\u0151en t\u00e1j\u00e9koztatja a Neur\u00e1lis Motort vagy a GPU t\u00e1rsprocesszort ezen utas\u00edt\u00e1sok hely\u00e9r\u0151l az IO-c\u00edmeik megbesz\u00e9l\u00e9s\u00e9vel.<\/p>

Nem akarod, hogy a CPU ott \u00fclj\u00f6n \u00e9s t\u00e9tlen\u00fcl v\u00e1rja, hogy a t\u00e1rsprocesszor \u00e1tr\u00e1gja az \u00f6sszes utas\u00edt\u00e1st \u00e9s adatot. Ezt a DMA-val sem szeretn\u00e9d megtenni. Ez\u00e9rt \u00e1ltal\u00e1ban biztos\u00edtunk valamilyen megszak\u00edt\u00e1st.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t
<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Hogyan m\u0171k\u00f6dik a megszak\u00edt\u00e1s?<\/b><\/h4>

A PC-be helyezett k\u00fcl\u00f6nf\u00e9le k\u00e1rty\u00e1khoz, legyenek azok grafikus k\u00e1rty\u00e1k vagy h\u00e1l\u00f3zati k\u00e1rty\u00e1k, megszak\u00edt\u00e1si vonalat rendelnek. Ez olyan vonal, amely egyenesen a CPU-hoz megy. Amikor ez a vonal aktiv\u00e1l\u00f3dik, a CPU mindent eldob, amivel dolgozik, hogy kezelje a megszak\u00edt\u00e1st.<\/p>

Vagy pontosabban. A mem\u00f3ri\u00e1ban t\u00e1rolja aktu\u00e1lis hely\u00e9t \u00e9s regisztereinek \u00e9rt\u00e9keit, \u00edgy k\u00e9s\u0151bb visszat\u00e9rhet b\u00e1rmihez, amit \u00e9pp csin\u00e1lt.<\/p>

Ezut\u00e1n egy \u00fagynevezett megszak\u00edt\u00e1si t\u00e1bl\u00e1ban keresi, hogy mit kell tennie. A t\u00e1bl\u00e1ban van egy olyan program c\u00edme, amelyet a megszak\u00edt\u00e1s hat\u00e1s\u00e1ra futtatni szeretne.<\/p>

Programoz\u00f3k\u00e9nt nem l\u00e1tod ezeket a dolgokat. Sz\u00e1modra ez ink\u00e1bb visszah\u00edv\u00e1si funkci\u00f3knak t\u0171nik, amelyeket bizonyos esem\u00e9nyekre regisztr\u00e1lt\u00e1l. A driverek ezt \u00e1ltal\u00e1ban als\u00f3 szinten kezelik.<\/p>

Mi\u00e9rt mondom el neked ezeket a h\u00fclye r\u00e9szleteket? Mert seg\u00edt kialak\u00edtani az intu\u00edci\u00f3t arr\u00f3l, hogy mi t\u00f6rt\u00e9nik a t\u00e1rsprocesszorok haszn\u00e1latakor. Ellenkez\u0151 esetben nem vil\u00e1gos, hogy a t\u00e1rsprocesszorral val\u00f3 kommunik\u00e1ci\u00f3 val\u00f3j\u00e1ban mit jelent.<\/p>

A megszak\u00edt\u00e1sok haszn\u00e1lat\u00e1val sok dolog p\u00e1rhuzamosan t\u00f6rt\u00e9nhet. Egy alkalmaz\u00e1s lek\u00e9rhet k\u00e9pet a h\u00e1l\u00f3zati k\u00e1rty\u00e1t\u00f3l, mik\u00f6zben a CPU-t megszak\u00edtja a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pes eg\u00e9r. Az egeret elmozd\u00edtott\u00e1k, \u00e9s sz\u00fcks\u00e9g\u00fcnk van az \u00faj koordin\u00e1t\u00e1kra. A CPU ezeket be tudja olvasni \u00e9s elk\u00fcldi a GPU-nak, \u00edgy az eg\u00e9rkurzort \u00e1t tudja rajzolni az \u00faj helyre. Amikor a GPU az eg\u00e9rkurzort rajzolja, a CPU elkezdheti feldolgozni a h\u00e1l\u00f3zatr\u00f3l let\u00f6lt\u00f6tt k\u00e9pet...<\/p>

Hasonl\u00f3k\u00e9ppen ezekkel a megszak\u00edt\u00e1sokkal \u00f6sszetett g\u00e9pi tanul\u00e1si feladatokat k\u00fcldhet\u00fcnk az M1 Neural Engine-nek, hogy mondjuk azonos\u00edtsunk egy arcot a webkamer\u00e1n. Ezzel egyidej\u0171leg a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p t\u00f6bbi r\u00e9sze is reag\u00e1l, mert a CPU \u00e1ltal v\u00e9gzett minden m\u00e1ssal p\u00e1rhuzamosan r\u00e1gja \u00e1t mag\u00e1t a Neur\u00e1lis Motor a k\u00e9padatokon.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

A RISC-V felemelked\u00e9se<\/b><\/h4>

M\u00e9g 2010-ben UC Berkley-ben a Parallel Computing Laboratory tapasztalta a fejl\u0151d\u00e9st a t\u00e1rsprocesszorok fokozottabb haszn\u00e1lata fel\u00e9. L\u00e1tt\u00e1k, hogy a Moore-t\u00f6rv\u00e9ny v\u00e9ge azt jelenti, hogy az \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa CPU-magokb\u00f3l m\u00e1r nem lehet k\u00f6nnyen nagyobb teljes\u00edtm\u00e9nyt kicsikarni. Speci\u00e1lis hardverre volt sz\u00fcks\u00e9ge: t\u00e1rsprocesszorokra.<\/p>

Gondolkozzunk el egy pillanatra, hogy mi\u00e9rt van ez. Tudjuk, hogy az \u00f3rajel frekvenci\u00e1j\u00e1t nem lehet egyk\u00f6nnyen n\u00f6velni. K\u00f6zel 3\u20135 GHz-en ragadtunk. Menj magasabbra, \u00e9s a wattfogyaszt\u00e1s \u00e9s a h\u0151termel\u00e9s kiugrik a tet\u0151n.<\/p>

Sokkal t\u00f6bb tranzisztort azonban tudunk hozz\u00e1adni. Egyszer\u0171en nem tudjuk gyorsabb\u00e1 tenni a tranzisztorokat. \u00cdgy p\u00e1rhuzamosan t\u00f6bb munk\u00e1t kell v\u00e9gezn\u00fcnk. Ennek egyik m\u00f3dja az, ha sok \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa magot adunk hozz\u00e1. Rengeteg dek\u00f3dert adhatunk hozz\u00e1, \u00e9s soron k\u00edv\u00fcli v\u00e9grehajt\u00e1st v\u00e9gezhet\u00fcnk (OoOE), amint azt kor\u00e1bban t\u00e1rgyaltam: Mi\u00e9rt olyan gyors az Apple M1 chipje?<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Tranzisztor k\u00f6lts\u00e9gvet\u00e9s: CPU magok vagy t\u00e1rsprocesszorok?<\/b><\/h4>

Tov\u00e1bbra is j\u00e1tszhatunk ezzel a j\u00e1t\u00e9kkal, \u00e9s v\u00e9g\u00fcl 128 \u00e1ltal\u00e1nos magunk lesz, mint p\u00e9ld\u00e1ul az Ampere Altra Max ARM processzornak. De val\u00f3ban ez a legjobb felhaszn\u00e1l\u00e1si m\u00f3dja a szil\u00edciumunknak? A felh\u0151ben l\u00e9v\u0151 szerverek sz\u00e1m\u00e1ra ez nagyszer\u0171. Val\u00f3sz\u00edn\u0171leg mind a 128 magot el lehet foglalni k\u00fcl\u00f6nf\u00e9le \u00fcgyf\u00e9lk\u00e9r\u00e9sekkel. El\u0151fordulhat azonban, hogy egy asztali rendszer nem k\u00e9pes hat\u00e9konyan haszn\u00e1lni 8-magn\u00e1l t\u00f6bbet a gyakori asztali munkaterhel\u00e9sekn\u00e9l. \u00cdgy, ha mondjuk 32 magra n\u00f6velj\u00fck, akkor sok magra pazarolunk szil\u00edciumot, amelyek az id\u0151 nagy r\u00e9sz\u00e9ben t\u00e9tlen\u00fcl \u00e1llnak.<\/p>

Ahelyett, hogy ezt a sok szil\u00edciumot t\u00f6bb CPU magra k\u00f6lten\u00e9nk, esetleg adjunk hozz\u00e1 t\u00f6bb t\u00e1rsprocesszort?<\/p>

Gondoljon erre a k\u00f6vetkez\u0151k\u00e9ppen: tranzisztor k\u00f6lts\u00e9gvet\u00e9se van. A kezdeti id\u0151kben tal\u00e1n 20 000 tranzisztoros k\u00f6lts\u00e9gvet\u00e9ssel rendelkezett, \u00e9s \u00fagy gondolta, hogy 15 000 tranzisztoros CPU-t k\u00e9sz\u00edthet. Ez k\u00f6zel \u00e1ll a 80-as \u00e9vek eleji val\u00f3s\u00e1ghoz. Most ez a CPU tal\u00e1n 100 k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 feladatot tud elv\u00e9gezni. Tegy\u00fck fel, hogy 1000 tranzisztorba ker\u00fcl egy speci\u00e1lis t\u00e1rsprocesszor elk\u00e9sz\u00edt\u00e9se ezen feladatok egyik\u00e9hez. Ha minden feladathoz k\u00e9sz\u00edten\u00e9l egy t\u00e1rsprocesszort, akkor 100 000 tranzisztorhoz jutna. Ez felbor\u00edtan\u00e1 a k\u00f6lts\u00e9gvet\u00e9s\u00e9t.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

A tranzisztorb\u0151s\u00e9g megv\u00e1ltozott strat\u00e9gi\u00e1ja<\/b><\/h4>

A korai tervez\u00e9s sor\u00e1n az \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa sz\u00e1m\u00edt\u00e1stechnik\u00e1ra kellett \u00f6sszpontos\u00edtani. De manaps\u00e1g annyi tranzisztort t\u00f6mhet\u00fcnk a chipekbe, hogy alig tudunk mit kezdeni vel\u00fck.
\n\u00cdgy a t\u00e1rsprocesszorok tervez\u00e9se jelent\u0151ss\u00e9 v\u00e1lt. Sok kutat\u00e1s folyik mindenf\u00e9le \u00faj t\u00e1rsprocesszor k\u00e9sz\u00edt\u00e9s\u00e9r\u0151l. Ezek azonban \u00e1ltal\u00e1ban el\u00e9g buta gyors\u00edt\u00f3kat tartalmaznak, amelyeket ki kell szolg\u00e1lni. Ellent\u00e9tben a CPU-val, nem tudj\u00e1k elolvasni az utas\u00edt\u00e1sokat, amelyek elmondj\u00e1k nekik az \u00f6sszes l\u00e9p\u00e9st. \u00c1ltal\u00e1ban nem tudj\u00e1k, hogyan f\u00e9rhessenek hozz\u00e1 a mem\u00f3ri\u00e1hoz \u00e9s hogyan szervezzenek b\u00e1rmit is.<\/p>

\u00cdgy a k\u00f6z\u00f6s megold\u00e1s az, hogy egy egyszer\u0171 CPU-t haszn\u00e1lunk sz\u00e1mukra egyfajta vez\u00e9rl\u0151k\u00e9nt. Teh\u00e1t az eg\u00e9sz t\u00e1rsprocesszor egy speci\u00e1lis gyors\u00edt\u00f3\u00e1ramk\u00f6r, amelyet egy egyszer\u0171 CPU vez\u00e9rel, \u00e9s amely be\u00e1ll\u00edtja a gyors\u00edt\u00f3t, hogy elv\u00e9gezze a feladat\u00e1t. \u00c1ltal\u00e1ban ez nagyon speci\u00e1lis. P\u00e9ld\u00e1ul egy Neur\u00e1lis Motor vagy Tenzor Feldolgoz\u00f3 Egys\u00e9g nagyon nagy regiszterekkel foglalkozik, amelyek m\u00e1trixokat (sz\u00e1msorokat \u00e9s oszlopokat) tartalmazhatnak.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>

\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

A RISC-V-t a gyors\u00edt\u00f3k vez\u00e9rl\u00e9s\u00e9re tervezt\u00e9k<\/b><\/h4>

A RISC-V pontosan erre k\u00e9sz\u00fclt. 40-50 utas\u00edt\u00e1sb\u00f3l \u00e1ll\u00f3 minim\u00e1lis utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlettel rendelkezik, amely lehet\u0151v\u00e9 teszi az \u00f6sszes tipikus CPU-feladatot. Lehet, hogy soknak hangzik, de ne feledje, hogy egy x86 CPU t\u00f6bb mint 1500 utas\u00edt\u00e1ssal rendelkezik.<\/p>

A nagy fix utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlet helyett a RISC-V-t a kiterjeszt\u00e9sek gondolata k\u00f6r\u00e9 tervezt\u00e9k. Minden t\u00e1rsprocesszor m\u00e1s lesz. \u00cdgy tartalmazni fog egy RISC-V processzort az alapvet\u0151 utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szletet megval\u00f3s\u00edt\u00f3 m\u0171veletek kezel\u00e9s\u00e9hez, valamint egy kiterjesztett utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szletet, amely az adott t\u00e1rsprocesszor speci\u00e1lis feladataira lett szabva.<\/p>

Ok\u00e9, most tal\u00e1n kezdi l\u00e1tni a k\u00f6rvonalait annak, amihez meg\u00e9rkezt\u00fcnk. Az Apple M1 val\u00f3ban az ipar\u00e1g eg\u00e9sz\u00e9t a t\u00e1rsprocesszorok \u00e1ltal uralt j\u00f6v\u0151 fel\u00e9 fogja tolni. \u00c9s ezeknek a t\u00e1rsprocesszoroknak az elk\u00e9sz\u00edt\u00e9s\u00e9hez a RISC-V a rejtv\u00e9ny fontos r\u00e9sze lesz.<\/p>

De mi\u00e9rt? Nem lehet, hogy mindenki, aki t\u00e1rsprocesszort k\u00e9sz\u00edt, egyszer\u0171en feltal\u00e1lja a saj\u00e1t utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlet\u00e9t? V\u00e9g\u00fcl is szerintem az Apple ezt tette. Vagy esetleg ARM-et haszn\u00e1lnak. Fogalmam sincs. Ha valaki tudja, k\u00e9rem \u00edrjon.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Milyen el\u0151ny\u00f6kkel j\u00e1r a RISC-V t\u00e1rsprocesszorokhoz ragaszkod\u00e1s?<\/b><\/h4>

A chip k\u00e9sz\u00edt\u00e9s bonyolult \u00e9s k\u00f6lts\u00e9ges tev\u00e9kenys\u00e9gg\u00e9 v\u00e1lt. Eszk\u00f6z\u00f6k l\u00e9trehoz\u00e1sa a chip ellen\u0151rz\u00e9s\u00e9hez. A tesztprogramok futtat\u00e1sa, a diagnosztika \u00e9s sok m\u00e1s dolog nagy er\u0151befektet\u00e9st ig\u00e9nyel.<\/p>

Ez r\u00e9sze annak az \u00e9rt\u00e9knek, ami ma az ARM-mel egy\u00fctt j\u00e1r. Eszk\u00f6z\u00f6k sz\u00e9les \u00f6kosziszt\u00e9m\u00e1j\u00e1val rendelkez\u00fcnk, amelyek seg\u00edtenek ellen\u0151rizni \u00e9s tesztelni a tervez\u00e9st.<\/p>

Nem j\u00f3 \u00f6tlet az egyedi, v\u00e9dett utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szletek haszn\u00e1lata. A RISC-V-vel l\u00e9tezik egy szabv\u00e1ny, amelyhez t\u00f6bb v\u00e1llalat is k\u00e9sz\u00edthet eszk\u00f6z\u00f6ket. Hirtelen egy \u00f6kosziszt\u00e9ma alakul ki, \u00e9s t\u00f6bb v\u00e1llalat is megoszthatja a terheket.<\/p>

De mi\u00e9rt nem haszn\u00e1lja az ARM-et, amely m\u00e1r l\u00e9tezik? Hiszen az ARM \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa CPU-nak k\u00e9sz\u00fclt. Nagy, fix utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlettel rendelkezik. Az \u00fcgyfelek nyom\u00e1s\u00e1ra \u00e9s a RISC-V versenyre az ARM engedett, \u00e9s 2019-ben megnyitotta a lehet\u0151s\u00e9get az utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlet b\u0151v\u00edt\u00e9s\u00e9re.<\/p>

M\u00e9gis az a probl\u00e9ma, hogy kezdett\u0151l fogva nem erre k\u00e9sz\u00fclt. Az eg\u00e9sz ARM eszk\u00f6zl\u00e1nc azt felt\u00e9telezi, hogy a teljes nagy ARM utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szletet felhaszn\u00e1lj\u00e1k. Ez egy Mac vagy iPhone f\u0151 CPU-j\u00e1hoz j\u00f3.<\/p>

De egy t\u00e1rsprocesszornak nincs sz\u00fcks\u00e9ge erre a nagy utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szletre. Olyan eszk\u00f6z\u00f6k \u00f6kosziszt\u00e9m\u00e1j\u00e1ra van sz\u00fcks\u00e9g, amelyek egy minim\u00e1lis fix alap utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlet \u00f6tlete k\u00f6r\u00e9 \u00e9p\u00edtenek kiterjeszt\u00e9sekkel.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Az Nvidia RISC-V alap\u00fa vez\u00e9rl\u0151ket haszn\u00e1l<\/b><\/h4>

Mi\u00e9rt olyan el\u0151ny ez? Az Nvidia RISC-V haszn\u00e1lata n\u00e9mi betekint\u00e9st ny\u00fajt. A nagy GPU-hoz valamilyen \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa CPU-ra van sz\u00fcks\u00e9g\u00fck, hogy vez\u00e9rl\u0151k\u00e9nt haszn\u00e1lj\u00e1k \u0151ket. Azonban a szil\u00edcium mennyis\u00e9ge, amit erre f\u00e9lre tudnak tenni, \u00e9s az \u00e1ltaluk termelt h\u0151mennyis\u00e9g minim\u00e1lis. Ne feledje, hogy sok minden verseng a hely\u00e9rt.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

A RISC-V kicsi \u00e9s egyszer\u0171 utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlete lehet\u0151v\u00e9 teszi a RISC-V magok sokkal kevesebb szil\u00edciumb\u00f3l val\u00f3 megval\u00f3s\u00edt\u00e1s\u00e1t, mint az ARM.<\/b><\/h4>

Mivel a RISC-V olyan kicsi \u00e9s egyszer\u0171 utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlettel rendelkezik, minden versenyt\u00e1rsat legy\u0151z, bele\u00e9rtve az ARM-et is. Az Nvidia \u00fagy tal\u00e1lta, hogy a RISC-V-vel kisebb chipeket tudnak k\u00e9sz\u00edteni, mint b\u00e1rki m\u00e1s. A wattfogyaszt\u00e1st is minim\u00e1lisra cs\u00f6kkentett\u00e9k.<\/p>

A kiterjeszt\u00e9sek mechanizmus\u00e1val korl\u00e1tozhatjuk magunkat arra, hogy csak azokat az utas\u00edt\u00e1sokat adjuk hozz\u00e1, amelyek elengedhetetlenek az elv\u00e9gzend\u0151 munk\u00e1hoz. P\u00e9ld\u00e1ul a GPU vez\u00e9rl\u0151j\u00e9nek val\u00f3sz\u00edn\u0171leg m\u00e1s b\u0151v\u00edtm\u00e9nyekre van sz\u00fcks\u00e9ge, mint egy titkos\u00edt\u00e1si t\u00e1rsprocesszor vez\u00e9rl\u0151j\u00e9nek.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t
<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

RISC-V Machine Learning Accelerator (ET-SOC-1)<\/b><\/h4>

Az Esperanto Technologies egy m\u00e1sik v\u00e1llalat, amely \u00e9rt\u00e9ket tal\u00e1lt a RISC-V-ben. K\u00e9sz\u00edtenek egy ET-SOC-1 n\u00e9vre keresztelt SoC-t, amely valamivel nagyobb, mint az M1 SoC. 23,8 milli\u00e1rd tranzisztorral rendelkezik, szemben az M1-es 16 milli\u00e1rddal.<\/p>

N\u00e9gy \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa Firestorm mag helyett n\u00e9gy RISC-V magk\u00e9nt, ET-Maxion n\u00e9ven. Ezek \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9lokra alkalmasak, p\u00e9ld\u00e1ul Linux oper\u00e1ci\u00f3s rendszer futtat\u00e1s\u00e1ra. De ezen fel\u00fcl t\u00f6bb mint 1000 speci\u00e1lis ET-Minion t\u00e1rsprocesszorral rendelkezik. Ezek RISC-V alap\u00fa t\u00e1rsprocesszorok, amelyek megval\u00f3s\u00edtj\u00e1k a RISC-V vektorb\u0151v\u00edt\u00e9st. Mi ennek a jelent\u0151s\u00e9ge? Ezek az utas\u00edt\u00e1sok k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen alkalmasak nagy vektorok \u00e9s m\u00e1trixok feldolgoz\u00e1s\u00e1ra, amelyekr\u0151l a modern g\u00e9pi tanul\u00e1s sz\u00f3l.<\/p>

Lehet, hogy hitetlenkedve n\u00e9zi a magok sz\u00e1m\u00e1t. Hogyan lehet az ET-SOC-1-nek annyi magja, mint az M1-nek? Ennek az az oka, hogy a Firestorm mag a tipikus asztali munkaterhel\u00e9sek kezel\u00e9s\u00e9re szolg\u00e1l, amelyeket nem lehet k\u00f6nnyen p\u00e1rhuzamos\u00edtani. Ez\u00e9rt sok tr\u00fckk\u00f6t kell bevetni, hogy megpr\u00f3b\u00e1ljunk p\u00e1rhuzamosan futtatni egy k\u00f3dot, amelyet nem trivi\u00e1lis p\u00e1rhuzamos\u00edtani. Ez sok szil\u00edciumot felem\u00e9szt. Ezzel szemben az ET-Minion magok olyan probl\u00e9m\u00e1kkal foglalkoznak, amelyeket trivi\u00e1lis p\u00e1rhuzamos\u00edtani, \u00edgy ezek a magok nagyon egyszer\u0171ek lehetnek, cs\u00f6kkentve a sz\u00fcks\u00e9ges szil\u00edcium mennyis\u00e9g\u00e9t.<\/p>

Az ET-SOC-1 kulcsfontoss\u00e1ga az, hogy a magasan specializ\u00e1lt t\u00e1rsprocesszorok gy\u00e1rt\u00f3i \u00e9rt\u00e9ket l\u00e1tnak a RISC-V alap\u00fa t\u00e1rsprocesszorok \u00e9p\u00edt\u00e9s\u00e9ben. Mind az ET-Maxion, mind az ET-Minion magok licencelhet\u0151ek lesznek az Esperanto Technologies-t\u00f3l. Ez elm\u00e9letben azt jelenti, hogy az Apple (vagy b\u00e1rki m\u00e1s) licencelhetne ET-Minion magokat, \u00e9s rengeteget rakhat bel\u0151l\u00fck az M1-re, hogy kiv\u00e1l\u00f3 g\u00e9pi tanul\u00e1si teljes\u00edtm\u00e9nyt \u00e9rjen el.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Az eszperant\u00f3 ET-SoC-1 kockarajz. K\u00e9p: Art Swift.<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Az ARM lesz az \u00faj x86<\/b><\/h4>

Ironikus m\u00f3don egy olyan j\u00f6v\u0151t l\u00e1thatunk, ahol a Mac-ek \u00e9s PC-k ARM processzorokkal m\u0171k\u00f6dnek. De a k\u00f6r\u00fcl\u00f6tt\u00fck l\u00e9v\u0151 \u00f6sszes egyedi hardvert, az \u00f6sszes t\u00e1rsprocesszort a RISC-V fogja uralni. Ahogy a t\u00e1rsprocesszorok egyre n\u00e9pszer\u0171bbek, a System-on-a-Chip (SoC) szil\u00edcium lapk\u00e1kban egyre t\u00f6bb lesz, amelyen RISC-V fut, mint amin ARM.<\/p>

Amikor a RISC-V: Rosszul v\u00e1lasztott az Apple? t\u00f6rt\u00e9netet \u00edrtam, val\u00f3j\u00e1ban nem fogtam fel teljesen, mir\u0151l is sz\u00f3l a RISC-V. Azt gondoltam, a j\u00f6v\u0151 az ARM-r\u0151l vagy a RISC-V-r\u0151l sz\u00f3l. De ehelyett val\u00f3sz\u00edn\u0171leg ARM \u00e9s RISC-V lesz.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t
<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Az ARM utas\u00edtja a RISC-V t\u00e1rsprocesszorok hadsereg\u00e9t<\/b><\/h4>

Az \u00e1ltal\u00e1nos c\u00e9l\u00fa ARM processzorok \u00e1llnak majd a k\u00f6z\u00e9ppontban egy sereg RISC-V-vel m\u0171k\u00f6d\u0151 t\u00e1rsprocesszorral, amelyek minden lehets\u00e9ges feladatot felgyors\u00edtanak a grafik\u00e1t\u00f3l, titkos\u00edt\u00e1st\u00f3l, vide\u00f3k\u00f3dol\u00e1st\u00f3l, g\u00e9pi tanul\u00e1st\u00f3l, jelfeldolgoz\u00e1st\u00f3l a h\u00e1l\u00f3zati csomagok feldolgoz\u00e1s\u00e1ig.<\/p>

Prof. David Patterson \u00e9s csapata a Berkeley Egyetemen l\u00e1tta, hogy ez a j\u00f6v\u0151 k\u00f6zeledik, \u00e9s ez\u00e9rt van a RISC-V olyan j\u00f3l szabott, hogy megfeleljen ennek az \u00faj vil\u00e1gnak.
\nOlyan massz\u00edv elterjed\u00e9st \u00e9s felhajt\u00e1st l\u00e1tunk a RISC-V k\u00f6r\u00fcl mindenf\u00e9le speci\u00e1lis hardverben \u00e9s mikrovez\u00e9rl\u0151ben, hogy \u00fagy gondolom, az ARM \u00e1ltal manaps\u00e1g uralt ter\u00fcletek nagy r\u00e9sze RISC-V lesz.<\/p>

K\u00e9pzelj\u00fcnk el olyasmit, mint a Raspberry Pi. Most ARM futtatja. A j\u00f6v\u0151beli RISC-V-megold\u00e1sok azonban sz\u00e1mos v\u00e1ltozatot k\u00edn\u00e1lhatnak, amelyek k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 ig\u00e9nyekre vannak szabva. Lehetn\u00e9nek g\u00e9pi tanul\u00e1si mikrokontrollerek. Egy m\u00e1sik lehet k\u00e9pfeldolgoz\u00e1s-orient\u00e1lt. A harmadik specializ\u00e1ltan a titkos\u00edt\u00e1sra. Alapvet\u0151en v\u00e1laszthat egy kis mikrovez\u00e9rl\u0151t, saj\u00e1t \u00edzes\u00edt\u00e9ssel. Lehets\u00e9ges, hogy Linuxot futtathat rajta, \u00e9s ugyanazokat a feladatokat v\u00e9gezheti el, csak a teljes\u00edtm\u00e9nyprofil elt\u00e9r\u0151 lesz.<\/p>

A speci\u00e1lis g\u00e9pi tanul\u00e1si utas\u00edt\u00e1sokkal rendelkez\u0151 RISC-V mikrokontrollerek gyorsabban k\u00e9pezik a neur\u00e1lis h\u00e1l\u00f3zatokat, mint a vide\u00f3 k\u00f3dol\u00e1si utas\u00edt\u00e1sokkal rendelkez\u0151 RISC-V mikrokontrollerek.<\/p>

Az Nvidia m\u00e1r bev\u00e1llalta ezt az utat Jetson Nano-j\u00e1val, amely al\u00e1bb l\u00e1that\u00f3. Ez egy Raspberry Pi m\u00e9ret\u0171 mikrokontroller speci\u00e1lis hardverrel a g\u00e9pi tanul\u00e1shoz, \u00edgy objektum\u00e9szlel\u00e9st, besz\u00e9dfelismer\u00e9st \u00e9s egy\u00e9b g\u00e9pi tanul\u00e1si feladatokat v\u00e9gezhet.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Rasberry Pi 4 Mikrovez\u00e9rl\u0151, ARM processzorral<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n

\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n\t
\r\n\t\t

Nvidia Jetson Nano fejleszt\u0151i kit<\/p>\n\t<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\r\n\t\t

<\/div><\/div><\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\r\n
\r\n
\r\n
\r\n \"\"\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

RISC-V mint f\u0151 CPU?<\/b><\/h4>

Sokan k\u00e9rdezik: Mi\u00e9rt nem cser\u00e9lik le teljesen az ARM-et RISC-V-re? M\u00edg m\u00e1sok azt \u00e1ll\u00edtj\u00e1k, hogy ez soha nem m\u0171k\u00f6dne, mert a RISC-V \u201ecsek\u00e9ly \u00e9s egyszer\u0171\u201d utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szlettel rendelkezik, amely nem k\u00e9pes olyan nagy teljes\u00edtm\u00e9nyt ny\u00fajtani, mint az ARM \u00e9s az x86.<\/p>

Igen, haszn\u00e1lhatjuk a RISC-V-t f\u0151 processzork\u00e9nt. Nem, a teljes\u00edtm\u00e9ny nem akad\u00e1lyoz meg benn\u00fcnket ebben. Csak\u00fagy, mint az ARM-n\u00e9l, sz\u00fcks\u00e9g\u00fcnk van valakire, aki k\u00e9sz\u00edt nagy teljes\u00edtm\u00e9ny\u0171 RISC-V chipet. Val\u00f3j\u00e1ban m\u00e1r megt\u00f6rt\u00e9nhetett: az \u00faj RISC-V CPU rekordot d\u00f6nt\u0151 wattonk\u00e9nti teljes\u00edtm\u00e9nyt \u00e1ll\u00edt fel.<\/p>

\u00c1ltal\u00e1nos t\u00e9vhit, hogy az \u00f6sszetett utas\u00edt\u00e1sok nagyobb teljes\u00edtm\u00e9nyt ny\u00fajtanak. A RISC munka\u00e1llom\u00e1sok ezt megc\u00e1folt\u00e1k a 90-es \u00e9vekben, mivel a teljes\u00edtm\u00e9ny-benchmarkok sor\u00e1n megsemmis\u00edtett\u00e9k az x86-os sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peket.<\/p>

Hogyan gy\u0151zte le az Intel a RISC munka\u00e1llom\u00e1sokat a 90-es \u00e9vekben: V\u00e9ge a j\u00e1t\u00e9knak az x86 ISA \u00e9s az Intel sz\u00e1m\u00e1ra?<\/p>

Val\u00f3j\u00e1ban a RISC-V sz\u00e1mos okos tr\u00fckk\u00f6t rejt mag\u00e1ban a nagy teljes\u00edtm\u00e9ny el\u00e9r\u00e9se \u00e9rdek\u00e9ben: A RISC-V mikroprocesszorok g\u00e9niusza.<\/p>

R\u00f6viden, semmi oka annak, hogy a f\u0151 CPU mi\u00e9rt ne lehetne RISC-V processzor, de ez is lend\u00fclet k\u00e9rd\u00e9se. A macOS \u00e9s a Windows m\u00e1r fut ARM-en. Legal\u00e1bbis r\u00f6vid t\u00e1von k\u00e9rd\u00e9sesnek t\u0171nik, hogy ak\u00e1r a Microsoft, ak\u00e1r az Apple \u00fajabb hardveres \u00e1t\u00e1ll\u00e1sra ford\u00edtja-e az er\u0151fesz\u00edt\u00e9seit.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n\n\t

\n\t\t
<\/div><\/div>\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
<\/div> <\/div>
\n\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t

Oszd meg a gondolataidat<\/b><\/h4>

Tudasd velem mire gondolsz. Sok minden t\u00f6rt\u00e9nik itt, amit neh\u00e9z kital\u00e1lni. L\u00e1tjuk pl. most olyan RISC-V CPU-kr\u00f3l van sz\u00f3, amelyek watt \u00e9s teljes\u00edtm\u00e9ny tekintet\u00e9ben val\u00f3ban fel\u00fclm\u00falj\u00e1k az ARM-et. Ebb\u0151l arra is gondolhatunk, hogy val\u00f3ban van es\u00e9lye, hogy a RISC-V a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek k\u00f6zponti CPU-j\u00e1v\u00e1 v\u00e1ljon.<\/p>

Bevallom, sz\u00e1momra nem volt nyilv\u00e1nval\u00f3, hogy a RISC-V mi\u00e9rt m\u00falja fel\u00fcl az ARM-et. Saj\u00e1t bevall\u00e1suk szerint a RISC-V meglehet\u0151sen konzervat\u00edv kialak\u00edt\u00e1s. Nem sok olyan utas\u00edt\u00e1st haszn\u00e1lnak, amelyeket m\u00e1s r\u00e9gebbi kivitelben m\u00e9g nem haszn\u00e1ltak.
\n\u00dagy t\u0171nik azonban, hogy jelent\u0151s el\u0151ny\u00f6kkel j\u00e1r, ha mindent a minimumra hangolunk. Lehet\u0151v\u00e9 teszi kiv\u00e9telesen kicsi \u00e9s egyszer\u0171 implement\u00e1ci\u00f3k vagy RISC-V CPU-k k\u00e9sz\u00edt\u00e9s\u00e9t. Ez pedig lehet\u0151v\u00e9 teszi a wattfogyaszt\u00e1s cs\u00f6kkent\u00e9s\u00e9t \u00e9s az \u00f3rajel frekvenci\u00e1j\u00e1nak n\u00f6vel\u00e9s\u00e9t. Vagyis m\u00e9g nem mondt\u00e1k ki az utols\u00f3 sz\u00f3t a RISC-V-r\u0151l \u00e9s az ARM-r\u0151l.<\/p>\n\t\t<\/div> \n\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n\t\t\t<\/div> \n\t\t<\/div>\n\t<\/div> \n<\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Az Apple M1 el\u0151revet\u00edti a RISC-V felemelked\u00e9s\u00e9t Az M1 egy paradigmav\u00e1lt\u00e1s kezdete, ami a RISC-V mikroprocesszorok sz\u00e1m\u00e1ra el\u0151ny\u00f6s lesz, de nem \u00fagy, ahogy gondolod. Erik Engheim, 2020. november 19. 17...","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-7690","page","type-page","status-publish"],"aioseo_notices":[],"jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7690","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7690"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7690\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7729,"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7690\/revisions\/7729"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ikoninformatika.hu\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7690"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}