Vortex، مشروع يقوم بتطوير GPGPU استنادًا إلى RISC-V

دوامة، RISC-V GPGPU على أساس

RISC-V هي بنية اكتسبت شعبية كبيرة في السنوات الأخيرة، كان ذلك بفضل تصميمه مفتوح المصدر (ISA)، مما أضاف أنه أصبح أحد أهم بنيات المعالجات بسبب مرونته ونمطيته.

بفضل ذلك تم إطلاق مشاريع مختلفة تعتمد على RISC-V وأحدها هو Vortex الذي سنتحدث عنه اليوم هنا على المدونة.

ما هو مشروع فورتكس؟

دوامة es مشروع يقوم بتطوير GPGPU، يعتمد على بنية RISC-V. تم تصميم المشروع لأداء الحوسبة المتوازية باستخدام OpenCL API ونموذج تنفيذ SIMT.

جوهر Vortex GPGPU هو RISC-V عام، والتي تم تنفيذ التحسينات عليها مع بعض التعليمات الإضافية مطلوب لدعم وظائف GPU والتحكم في الخيط. وفي الوقت نفسه، يتم الاحتفاظ بالتغييرات في بنية مجموعة تعليمات RISC-V إلى الحد الأدنى ويتم استخدام تعليمات المتجهات الحالية كلما أمكن ذلك. يتم استخدام نهج مماثل في مشروع RV64X، الذي يقوم أيضًا بتطوير وحدة معالجة رسومات مفتوحة تعتمد على تقنيات RISC-V.

ميزة أخرى دوامة هي أن GPGPU لديه تعليمات متقدمةومن بينها: «tex» لتسريع معالجة النسيج، «vx_rast» للتحكم في التنقيط، «vx_rop» للتعامل مع الأجزاء والعمق والشفافية، «vx_imadd» لإجراء عمليات الضرب والجمع، «vx_wspawn» و «vx_tmc» و "vx_bar" لتنشيط حواف التعليمات وواجهات الموجات (مجموعة من الخيوط التي يتم تنفيذها بالتوازي بواسطة محرك SIMD)، و"vx_split" و"vx_join".

من جميزات Vortex الرئيسية التي تبرز تم العثور على ما يلي:

  •  دعم معماريات مجموعة تعليمات RISC-V 32 بت و64 بت: RV32IMF وRV64IMAFD.
  • قابلية التكوين: عدد قابل للتكوين من النوى وكتل المهام (الإعوجاج) والخيوط.
  • وحدة المعالجة: عدد قابل للتكوين من ALU وFPU وLSU وSFU لكل نواة.
  • عرض المخرج: عرض مخرج الأنبوب قابل للتعديل.
  • الذاكرة: ذاكرة مشتركة اختيارية وذاكرة تخزين مؤقت L1 وL2 وL3.
  • دعم مواصفات OpenCL 1.2.
  • التنفيذ القائم على FPGA: إمكانية التنفيذ على Altera Arria 10 وAltera Stratix 10 وXilinx Alveo U50 وU250 وU280 وXilinx Versal VCK5000 FPGAs.
  • دعم SPIR-V: يتم تنفيذه من خلال الترجمة إلى OpenCL.
    أدوات التطوير: مجموعة أدوات تتضمن متغيرات من PoCL (مترجم OpenCL ووقت التشغيل)، وLLVM/Clang، وGC، وBinutils التي تم تكييفها للعمل مع Vortex.
  • محاكاة الشريحة: مدعومة باستخدام Verilator (محاكي Verilog)، وRTLSIM (محاكاة RTL)، وSimX (محاكاة البرامج).
    سكاي بوكس ​​GPU

إلى جانب ذلك ، بالنسبة للرسومات المستندة إلى تقنيات Vortex، يتم تطوير Skybox GPU مفتوح يدعم واجهة برمجة تطبيقات الرسومات Vulkan. يُذكر أن نموذج Skybox الأولي تم إنشاؤه على أساس Altera Stratix 10 FPGA ويتضمن 32 نواة (512 خيطًا) بتردد 230 ميجاهرتز. تجدر الإشارة إلى أن هذه هي أول وحدة معالجة رسومات مفتوحة متوافقة مع تنفيذ البرامج والأجهزة مع فولكان

ومن الجدير بالذكر أن حاليا مشروع Vortex موجود في نسخته 2.1، الذي تم إصداره مؤخرًا وتم تنفيذ تغييرات مهمة مثل: دعم دمج الذاكرة (الذي أصبح مدعومًا الآن)، وتم تحسين معالجة تعليمات CSR، وتم تحسين التحميل الزائد، وبرنامج نصي جديد لتكوين البناء، من بين أشياء أخرى:

  • تمت إضافة واجهة برمجة تطبيقات Kernelpawn_taskgroups لتشغيل النوى التي تستخدم الذاكرة المحلية والحواجز
  • ملحق جديد لوقت التشغيل لوسائط kernel والثنائيات القابلة لإعادة تحديد موقعها.
  • إضافات واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة وقت التشغيل الجديدة: vx_mem_reserve، vx_mem_access، vx_mem_address
  • واجهة برمجة تطبيقات وقت التشغيل الجديدة vx_check_clusion
  • تمت إضافة خيار برنامج تشغيل GPU لتجربة اختبارات OpenCL على GPU المحلي (على سبيل المثال. blackbox.sh –driver=gpu –app=sgemm)
  • تمت إضافة اختبارات OpenCL المستخدمة مع الذاكرة المحلية (بسوم، sgemm2، sgemm3)
  • تمت إضافة مكتبات vortex libc وlirt المخصصة مع أدوات التحكم في التباعد.

إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد حول هذا الموضوع، فيجب أن تعلم أن المخططات وأوصاف كتل الأجهزة بلغة Verilog وجهاز المحاكاة وبرامج التشغيل ووثائق التصميم المصاحبة يتم توزيعها بموجب ترخيص Apache 2.0. يمكنك التحقق من التفاصيل في الرابط التالي.


اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: AB Internet Networks 2008 SL
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.