Adapteva

редактировать

Adapteva, Inc
ПромышленностьПолупроводниковая промышленность
ОснованиеМарт 2008 г.
ОсновательАндреас Олофссон
Штаб-квартираЛексингтон, Массачусетс, US
Ключевые людиАндреас Олофссон, генеральный директор
ПродукцияЦентральные процессоры
ВладелецЧастный фонд
Веб-сайтadapteva.com

Adapteva является fabless полупроводниковой компанией с упором на малую мощность многоядерный микропроцессор. Компания стала второй компанией, объявившей о разработке с 1000 специализированных процессорных ядер на единственной интегральной схеме..

Компания Adapteva была основана в 2008 году с целью десятикратного усовершенствования операций с плавающей запятой производительность на ватт для рынка мобильных устройств. Продукты основаны на его многоядерной архитектуре с множеством инструкций, множественных данных (MIMD) и его проекте Parallella Kickstarter, продвигающем «суперкомпьютер для всех» в сентябре 2012 года. сочетание слова «адаптироваться» и еврейского слова «Тева», означающего «природа».

Содержание

  • 1 История
  • 2 Продукты
    • 2.1 Масштабируемость
    • 2.2 Многоядерные сопроцессоры
    • 2.3 Проект Parallella
    • 2.4 Epiphany V
    • 2.5 Производительность
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Дополнительная литература
  • 6 Внешние ссылки

История

Компания Adapteva была основана в марте 2008 года Андреасом Олофссоном. Компания была основана с целью обеспечить 10-кратный прогресс в обработке с плавающей запятой энергоэффективности для рынка мобильных устройств. В мае 2009 года у Олофссона был прототип нового типа массивно-параллельной многоядерной компьютерной архитектуры. Первоначальный прототип был реализован на 65 нм и имел 16 независимых ядер микропроцессора. Первые прототипы позволили Adapteva получить 1,5 миллиона долларов США в виде финансирования серии A от BittWare, компании из Конкорд, Нью-Гэмпшир, в октябре 2009 года.

Первый коммерческий чип-продукт Adapteva начал отбор проб для клиентов в начале мая 2011 года, и вскоре после этого они объявили о возможности разместить до 4096 ядер на одном чипе.

Epiphany III был анонсирован в октябре 2011 года с использованием производственных процессов 28 нм и 65 нм.

Продукты

Основное семейство продуктов Adapteva - это масштабируемая многоядерная архитектура Epiphany MIMD. Архитектура Epiphany может вместить до 4096 RISC микропроцессоров вне порядка, использующих одну 32-битную плоскую пространство памяти. Каждый RISC-процессор в архитектуре Epiphany - это суперскаляр с 64 × 32-битным файлом унифицированных регистров (целое число или одинарной точности ), микропроцессор, работающий до 1 ГГц и способностью до 2 GFLOPS (одинарная точность). RISC-процессоры Epiphany используют пользовательскую архитектуру набора команд (ISA), оптимизированную для чисел с плавающей запятой одинарной точности, но программируются на высоком уровне ANSI C с использованием стандарта GNU-GCC цепочка инструментов. Каждый процессор RISC (в текущих реализациях; не зафиксирован в архитектуре) имеет 32 КБ локальной памяти. Код (возможно, дублированный в каждом ядре) и пространство стека должны находиться в этой локальной памяти ; кроме того (большинство) временных данных должны уместиться там для полной скорости. Данные также могут быть использованы из локальной памяти других ядер процессора со снижением скорости или из ОЗУ вне кристалла с гораздо большим ухудшением скорости.

В архитектуре памяти не используется явная иерархия аппаратных кэшей, как в процессоре Sony / Toshiba / IBM Cell, но с дополнительным преимуществом вне- чип и межъядерные нагрузки и поддерживаемые хранилища (что упрощает перенос программного обеспечения на архитектуру). Это аппаратная реализация секционированного глобального адресного пространства.

. Это устранило необходимость в сложном аппаратном обеспечении когерентности кэша, что накладывает практический предел на количество ядер в традиционной многоядерной системе.. Дизайн позволяет программисту использовать более глубокие знания о независимых шаблонах доступа к данным, чтобы избежать затрат времени выполнения на выяснение этого. Все процессорные узлы соединены через сеть на кристалле, что обеспечивает эффективную передачу сообщений.

Масштабируемость

Архитектура рассчитана на практически неограниченное масштабирование, с 4 электронными ссылками, позволяющими несколько микросхем можно объединить в топологию сетки, что позволяет создавать системы с тысячами ядер.

Многоядерные сопроцессоры

16-ядерный чип Adapteva Epiphany, E16G301, от одноплатного компьютера Parallella

19 августа 2012 года Adapteva опубликовала некоторые спецификации и информацию о многоядерных сопроцессорах Epiphany.

Техническая информация дляE16G301E64G401
Ядра1664
Ядро, МГц1000800
Core GFLOPS21,6
«Суммарный ГГц»1651,2
Суммарный GFLOPS32102
мм²8,968,2
nm6528
W def.0.91.4
W max.22

В сентябре 2012 года была произведена 16-ядерная версия Epiphany-III (E16G301) с использованием 65 нм (11,5 мм, 500 МГц чип) и инженерные образцы 64-ядерного Epiphany-IV (E64G401) были произведены с использованием процесса 28 нм GlobalFoundries (800 МГц).

Основные рынки сбыта Многоядерная архитектура Epiphany включает:

Проект Parallella

Одноплатный компьютер Parallella с 16-ядерным чипом Epiphany и ПЛИС Zynq-7010

В сентябре 2012 года Adapteva запустила проект Parallella на Kickstarter, который продавался как «Суперкомпьютер для всех». Справочные руководства по архитектуре платформы были опубликованы в рамках кампании по привлечению внимания к проекту. Цель финансирования в размере 750 000 долларов США была достигнута в течение месяца, при этом минимальный взнос в размере 99 долларов США давал спонсорам право получить одно устройство; хотя первоначальный крайний срок был установлен на май 2013 года, первые одноплатные компьютеры с 16-ядерным чипом Epiphany были наконец отгружены в декабре 2013 года.

Планируемый размер платы составляет 86 мм × 53 мм (3,4 дюйма). × 2,1 дюйма).

Кампания на Kickstarter собрала 898 921 доллар США. Собрать 3 миллиона долларов США не удалось, поэтому 64-ядерная версия Parallella не будет выпускаться серийно. Пользователи Kickstarter, пожертвовавшие более 750 долларов США, получат вариант «параллелла-64» с 64-ядерным сопроцессором (сделанный из первоначального изготовления прототипа с выходом 50 микросхем на пластину).

Микросервер Parallella-16Настольный компьютер Parallella-16Встроенная платформа Parallella-16
ИспользованиеБезголовый сервер с подключением к EthernetПерсональный компьютерПередовые встраиваемые системы
ПроцессорДвухъядерный 32-битный ARM Cortex-A9 с NEON на частоте 1 ГГц (часть Zynq чип Z7010 от Xilinx)Двухъядерный 32-битный ARM Cortex-A9 с NEON на 1 ГГц (часть Zynq Z7020 от Xilinx)
Сопроцессор16-ядерный многоядерный ускоритель Epiphany III (E16)
Память1 ГБ DDR3L RAM
Ethernet10/100/1000
USBN / A2 × USB 2.0 (USB 2.0 HS и USB OTG)
ДисплейН / ДHDMI
Хранилище16 ГБ microSD
E xpansionН / Д2 eLinks + 24 GPIO 2 eLinks + 24 GPIO
FPGA 28K программируемых логических ячеек. 80 программируемые слои DSP80K программируемых логических ячеек. 220 программируемых слоев DSP
Вес36 г (1,3 унции)38 г (1,3 унции)
Размер3,5 дюйма × 2,1 дюйма × 0,625 дюйма (88,9 мм × 53,3 мм × 15,9 мм)
SKUP1600-DK-xxP1601-DK -xxP1602-DK-xx
Код HTS8471.41.0150
ПитаниеUSB с питанием (2,5 Вт) или 5 В постоянного тока (≈ 5 Вт)

Epiphany V

К 2016 году компания записала 1024-ядерный 64-битный вариант своей архитектуры Epiphany, который отличался: локальные хранилища (64 КБ), 64-битная адресация, арифметика с плавающей запятой двойной точности или SIMD одинарной точности и 64-битные целочисленные инструкции, реализованные в Технологический узел 16 нм. Эта конструкция включала усовершенствования набора команд, предназначенные для приложений глубокого обучения и криптографии. В июле 2017 года основатель Adapteva стал менеджером программы DARPA MTO и объявил, что Epiphany V «вряд ли» станет доступным в качестве коммерческого продукта.

Производительность

Джоэл Хруска из ExtremeTech имел следующее мнение о 64-ядерном проекте Parallella до разработки 1024-ядерного: «Adapteva резко переоценивает то, что на самом деле может дать Epiphany IV. 16– 64 крошечных ядра с небольшим объемом памяти, без локальных кешей и относительно низкой тактовой частотой все еще могут быть полезны при определенных рабочих нагрузках, но участники не покупают суперкомпьютер - они покупают реальный эквивалент самоуплотняющегося стержневой болт. "

Критика того, что чипы Epiphany не могут обеспечить даже близкую к производительности современных суперкомпьютеров, тем не менее, верна: фактически, чипы Epiphany с 16-ядерными или 64-ядерными и c. 25 или 100 GFLOP с одинарной точностью, соответственно, даже не соответствуют производительности с плавающей запятой современных де процессоры sktop для ПК (Core i7-4770K (Haswell), 4 ядра @ 3,5 ГГц AVX2: 177 Гфлопс, двойная точность) - факт, признанный Adapteva.

Однако последние платы Parallella с E16 Чипы Epiphany можно сравнить со многими историческими суперкомпьютерами с точки зрения чистой производительности (например, Cray 1 - первый суперкомпьютер сам по себе - имел пиковую производительность 80 MFLOPS в 1976 году, а его преемник - Cray 2 имел пиковую производительность 1,9 GFLOPS в 1985 году) и, безусловно, может использоваться для разработки параллельного кода. Архитектурное сходство с суперкомпьютерами (передача сообщений и NUMA ) делает Parallella потенциально полезной системой разработки по сравнению с традиционными SMP-машинами.

Дело в том, что для диапазона мощности 5 Вт и с точки зрения гигафлопс / мм пространства кристалла, текущие чипы E16 Epiphany обеспечивают гораздо большую производительность, чем что-либо другое, доступное на сегодняшний день, с архитектурой, разработанной для масштабирования и применимой не только для беспорядочно параллельных задач графического процессора. (например, он будет способен запускать модель актора со многими параллельными, полностью независимыми состояниями). Он также подходит для задач, подобных DSP, когда данные могут подаваться непосредственно на кристалл (с FPGA или другой ASIC) без необходимости создавать буферы во временной памяти, как для графического процессора), что делает его идеальным для робототехники и других приложений интеллектуальных датчиков. Архитектура также позволяет объединять платы параллеллы в кластер с быстрым межкристальным соединением «eMesh», расширяя логическую сетку ядер (создавая практически неограниченный потенциал масштабирования).

16-ядерный Parallella имеет примерно 5.0 GFLOPs / Вт, а 64-ядерный Epiphany-IV с 28-нм технологией оценивается как 50 GFLOPS / W (одинарная точность), а 32-платная система на их основе имеет 15 GFLOPS / W. Для сравнения: топовые графические процессоры AMD и Nvidia достигли 10 Гфлопс / Вт для одинарной точности в период 2009–2011 гг.

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-10 00:06:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте