پیش‌نویس:Project Denver

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
Nvidia Denver 1/2
اطلاعات کلی
راه اندازی شده 2014 (Denver)

2016 (Denver 2)

شرکت طراح Nvidia
حافظه کش
L1 cache 192 KiB per core

(128 KiB I-cache with parity, 64 KiB D-cache with ECC)

L2 cache 2 MiB @ 2 cores
معماری و طبقه بندی
گره تکنولوژی 28 nm (Denver 1) to 16 nm (Denver 2)
مجموعه دستورالعمل ARMv8-A
مشخصات فیزیکی
هسته ها
  • 2
Nvidia Carmel
اطلاعات کلی
راه اندازی شده 2018
شرکت طراح Nvidia
حداکثر پالس ساعت تا 2.26 گیگاهرتز
حافظه کش
L1 cache 192 KiB per core

(128 KiB I-cache with parity, 64 KiB D-cache with ECC)

L2 cache 2 MiB @ 2 cores
L3 cache (4 MiB @ 8 cores, T194)
معماری و طبقه بندی
گره تکنولوژی 12 nm
مجموعه دستورالعمل ARMv8.2-A
مشخصات فیزیکی
هسته ها
  • 2

  پروژه Denver اسم رمزی ریز معماری طراحی شده توسط شرکت انویدیا است که پیاده سازی ARMv8-A 64 / 32 بیتی مجموعه دستورالعمل با استفاده از ترکیبی از سخت افزار کدگشای ساده و نرم افزار مبتنی بر ترجمه دودویی ( گردآوری مجدد پویا ) است که در آن "لایه ترجمه دودویی دنور در نرم افزار، در سطح پایین تری نسبت به سیستم عامل، اجرا می شود و توالی کدهای بهینه سازی شده را که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند، در 128 مگابایت حافظه پنهان؛ در حافظه اصلی ذخیره می کند." [۱] دنور یک خط لوله سوپر اسکالر بسیار بزرگ است. طراحی اش آن را برای ادغام با دیگر هسته های SIP (مثلاً GPU ، کنترل کننده نمایشگر ، DSP ، پردازشگر تصویر ، و غیره) در یک قالب که یک سیستم روی یک تراشه (SoC) را تشکیل می دهد، مناسب کرده است.

پروژه دنور رایانه‌های موبایل، رایانه‌های شخصی ، سرورها و همچنین ابر رایانه‌ها را هدف قرار داده است. [۲] هسته های مربوطه در سری Tegra SoC از Nvidia ادغام شده اند. در ابتدا هسته های دنور برای گره فرآیند 28 نانومتری (مدل Tegra T132 با نام Tegra K1 ) طراحی شدند.

در سال 2018، انویدیا یک طراحی توسعه یافته (نام رمز: " Carmel "، مبتنی بر ARMv8 (64 بیتی؛ نوع: ARM-v8.2)[۳] با فوق اسکالر 10 جهته، ایمنی عملکردی، اجرای دوگانه، برابری و ECC) ارائه کرد که با ادغام شدن با تگرا خاویر SoC در مجموع 8 هسته را تشکیل دادند (یا 4 جفت دو هسته ای). [۴] هسته CPU Carmel از SIMD فوق پیشرفته (ARM NEON)، VFP (Vector Floating Point) و ARMv8.2-FP16 پشتیبانی می کند. [۵]

اولین آزمایش های منتشر شده هسته های Carmel ادغام شده در کیت توسعه Jetson AGX توسط متخصصان شخص ثالث در سپتامبر 2018 انجام شد و همانطور که برای این تجلی فیزیکی دنیای واقعی در مقایسه با سیستم های قبلی انتظار می رفت و با وجود همه تردیدها در مورد سرعت استفاده از چنین سیستم هایی یک تنظیم آزمایشی به طور کلی یا به طور خاص دلالت داشت، این آزمایش نشان دهنده افزایش قابل توجه عملکرد آن بود. [۶]

طرح Carmel را می توان در مدل Tegra T194 ("Tegra Xavier") یافت که با اندازه ساختار 12 نانومتری طراحی شده است.

بررسی اجمالی[ویرایش]

  • پردازنده خط لوله با خط لوله اجرای سوپراسکالر 7 طرفه
  • 128 کیلوبایت دستورالعمل + 64 کیلوبایت داده و کش L1 به ازای هر هسته (هردو 4-طرفه) و 2 مگابایت کش L2 (مشترک 16-طرفه) [۷]
  • دنور نیز 128 مگابایت را کنار گذاشته است تا حافظه اصلی به عنوان حافظه پنهان تفسیری برای سیستم عامل اصلی غیرقابل دسترسی شود.
  • در حال اجرا تا 2.5 گیگاهرتز [۸]
  • کد ARM یا توسط یک مترجم سخت افزاری یا از طریق شبیه سازی نرم افزاری به مجموعه دستورالعملی که داخل پروژه دنور است ترجمه می شود. دستورالعمل‌های ARM را می‌توان مجدداً مرتب کرد و در صورتی که به نتیجه نهایی کمک نکرد حذف می شوند، یا در صورت استفاده از شبیه‌سازی نرم‌افزار، بهینه‌سازی می شوند. [۱]

چیپس[ویرایش]

یک CPU دو هسته ای دنور با یک راه حل GPU مبتنی بر Kepler Tegra K1 جفت شدند. دو هسته ای 2.3 K1 مبتنی بر گیگاهرتز دنور برای اولین دفعه در تبلت HTC Nexus 9 مورد استفاده قرار گرفت که در 3 نوامبر 2014 انتشار یافت. [۹] [۱۰] با این وجود، دقت کنید که که Tegra K1 چهار هسته ای، در حالی که از همین نام استفاده می کند، بر اساس دنور نیست.

انویدیا تگرا ایکس 2 دارای دو هسته Denver2 (ARMv8 64bit) داخلی و چهار هسته دیگر A57 (ARMv8 64bit) با رویکرد HMP منسجم (معماری چند پردازنده ناهمگن) است. [۱۱] این طراحی واحدها را با پارکر-GPU جفت می کند.

تگرا خاویر نیز یک Nvidia Volta-GPU و چندین شتاب دهنده با هدف خاص را با 8 هسته CPU با طراحی Carmel جفت می کند. در این طرح، 4 ماکرو بلوک Carmel ASIC (هر کدام دارای 2 هسته) با یک کراس بار بیشتر و 4 مگابایت حافظه L3 با یکدیگر ترکیب شده اند.

تاریخ[ویرایش]

موجودیت پروژه دنور در نمایشگاه لوازم الکترونیکی مصرفی[۱۲] 2011 آشکار شد. در یک مقاله پرسش و پاسخ در 4 مارس 2011، جن هسون هوانگ فاش کرد که پروژه دنور یک پروژه پنج ساله 64 بیتی ARM8-معماری پردازنده است که صدها مهندس از قبل ها به مدت سه سال و نیم روی آن کار کرده بودند و همچنین دارای 32 بیتی مجموعه دستورالعمل (ARM7) سازگاری به عقب است.[۱۳] پروژه دنور مشابه با دیگر پروژه های ترانسمیتا، در شرکت استکسار (کلرادو) به عنوان یک پردازنده سازگار با x86 با استفاده از ترجمه دودویی شروع شد. استکسار در سال 2006 توسط انویدیا خریداری شد.[۱۴][۱۵][۱۶]

طبق گفته Tom's Hardware، مهندسانی از اینتل, درام, اچ پی, خورشید و ترانسمیتا در تیم دنور حضور داشتند و آنها تجربه زیادی در طراحی CPUهای فوق اسکالر با اجرای نامرتب ، کلمات دستورالعمل بسیار طولانی (VLIW) و چند رشته ای همزمان داشتند. (SMT). [۱۷]

به گفته چارلی دمرجیان، CPU Project Denver ممکن است به صورت داخلی دستورالعمل های ARM را با استفاده از سیستم عامل در CPU به یک مجموعه دستورالعمل داخلی ترجمه کند. [۱۸] همچنین طبق گفته Demerjian، پروژه Denver در ابتدا برای پشتیبانی از کدهای ARM و x86 با استفاده از فناوری شکل‌گیری کد از Transmeta در نظر گرفته شده بود، اما به دلیل اینکه انویدیا نتوانست مجوز ثبت اختراعات اینتل را دریافت کند، به مجموعه دستورالعمل‌های 64 بیتی ARMv8-A تغییر یافت. [۱۸]

اولین دستگاه مصرف کننده با هسته های CPU دنور، Nexus 9 گوگل، در 15 اکتبر 2014 منتشر شد. این تبلت توسط اچ تی سی تولید شده و دارای پردازنده دو هسته ای Tegra K1 است. نکسوس 9 همچنین اولین دستگاه اندرویدی 64 بیتی است که در دسترس مصرف کنندگان قرار گرفت. [۱۹]

همچنین ببینید[ویرایش]

  • مقایسه هسته های ARMv8-A

منابع[ویرایش]

 

لینک های خارجی[ویرایش]

  • Valich, Theo (September 20, 2012). "NVIDIA Project Boulder Revealed: Tegra's Competitor Hides in GPU Group".
  • Linley Gwennap (August 18, 2014). "Nvidia's First CPU Is a Winner. Denver Uses Dynamic Translation to Outperform Mobile Rivals". MPR, Linley Group.
  1. ۱٫۰ ۱٫۱ Wasson, Scott (August 11, 2014). "Nvidia claims Haswell-class performance for Denver CPU core". The Tech Report. Retrieved August 14, 2014.
  2. Dally, Bill (January 5, 2011). ""PROJECT DENVER" PROCESSOR TO USHER IN NEW ERA OF COMPUTING". Official Nvidia blog.
  3. NVIDIA Jetson AGX Xavier Delivers 32 TeraOps for New Era of AI in Robotics by Dustin Franklin (Nvidia development team for Jetson), December 12, 2018
  4. NVIDIA Drive Xavier SOC Detailed by Hassan Mujtaba on Jan 8, 2018 via WccfTech
  5. NVIDIA Jetson AGX Xavier Delivers 32 TeraOps for New Era of AI in Robotics by Dustin Franklin (Nvidia development team for Jetson), December 12, 2018
  6. https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=nvidia-carmel-quick&num=1
  7. Hachman, Mark (August 11, 2014). "Nvidia reveals PC-like performance for 'Denver' Tegra K1". PC World. Retrieved September 19, 2014.
  8. Anthony, Sebastian (January 6, 2014). "Tegra K1 64-bit Denver core analysis: Are Nvidia's x86 efforts hidden within?". ExtremeTech. Retrieved January 7, 2014.
  9. http://www.phonearena.com/news/Nexus-9-storms-through-Geekbench-Tegra-K1-outperforms-Apple-iPhone-6s-A8_id61825
  10. Shimpi, Anand (January 5, 2014). "NVIDIA Announces Tegra K1 SoC with Optional Denver CPU Cores". Anandtech. Retrieved January 6, 2014.
  11. NVIDIA Unveils Tegra Parker SOC at Hot Chips – Built on 16nm TSMC Process, Features Pascal and Denver 2 Duo Architecture, August 22, 2016
  12. http://www.nvidia.com/object/ces2011.html Nvidia's press conference webcast
  13. Takahashi, Dean (March 4, 2011). "Q&A: Nvidia chief explains his strategy for winning in mobile computing".
  14. Valich, Theo (December 12, 2011). "NVIDIA Project Denver "Lost in Rockies", to Debut in 2014-15".
  15. Miller, Paul (October 19, 2006). "NVIDIA has x86 CPU in the works?". Engadget. Retrieved October 19, 2013.
  16. Valich, Theo (March 20, 2013). "New Tegra Roadmap Reveals Logan, Parker and Kayla CUDA Strategy".
  17. Parrish, Kevin (October 14, 2013). "64-bit Nvidia Tegra 6 "Parker" Chip May Arrive in 2014. Devices with a 64-bit Tegra 6 could launch before the end of 2014". Tom's Hardware & ExtremeTech. Retrieved October 19, 2013.
  18. ۱۸٫۰ ۱۸٫۱ Demerjian, Charlie (August 5, 2011). "What is Project Denver based on?". Semiaccurate.
  19. Amadeo, Ron (October 15, 2014). "Google announces Nexus 6, Nexus 9, Nexus Player, and Android 5.0 Lollipop".