Tegra K1 64-bitna analiza jezgre Denvera: Jesu li skriveni Nvidijini x86 napori?

Tegra K1: Jedan čip, dvije verzije (Cortex-A15 i Denver ARMv8 64-bit)

Kasno sinoć na CES-u 2014, Nvidia je sve iznenadila otkrivši da će njegova vlastita 64-bitna ARM jezgra, Project Denver, ove godine stići u Tegra K1 (Tegra 5 / Logan), a ne sljedeće godine u Tegra 6 (Parker ). Tegra K1 isporučit će se u dva okusa: Prvo će biti prilično standardni K1 s četverojezgrenim (4 + 1) Cortex-A15 CPU-om (baš kao i Tegra 4), ali onda će u drugoj polovici 2014. biti K1 koji sadrži dvojezgreni 64-bitni ARMv8 Denver CPU. Osim CPU-a i većih predmemorija u 64-bitnoj verziji, čini se da su obje inačice K1 SoC-a identične - obje imaju monstruozni Kepler GPU s 192 jezgre (1 SMX). Iako je GPU uzbudljiv, a mi ćemo s vremenom razgovarati o njegovim posljedicama, u ovoj ćemo priči gledati Nvidijinu 64-bitnu Denversku jezgru.

ARMv8, 7-smjerni superskalar, do 2,5 GHz

Nvidia je prvi put spomenula projekt Denver još 2011. godine, također na CES-u. U to je vrijeme Nvidia zadirkivala Denver kao nekakvu super jezgru koja će revolucionirati računala i poslužitelje - ali neobično, ne pametne telefone i tablete. Sad bi se činilo da su se mobilni uređaji vratili na stol, ali to će uvelike ovisiti o tome koliko snage Denverske jezgre usisavaju (o tome više kasnije). Denverske jezgre (i ostatak SoC-a) proizvedene su na TSMC-ovom 28nm HPM procesu i rade na taktu do 2,5 GHz. Zvuči kao da će obje jezgre dijeliti 128 KB L1 predmemorije uputa i 64 KB L1 predmemorije podataka.

Tegra K1Zasada je dobro. Puno zanimljivija od brzine takta i predmemorije je Denverova podrška za 64-bitni ARMv8 set instrukcija i suludo široka '7-smjerna superskalarna' arhitektura. Superscalar, u računalnom smislu, vrsta je CPU arhitekture koja omogućuje paralelizam na razini instrukcija - to jest, može izvoditi više uputa u jednom ciklusu takta. Jednostavni superskalarni procesor mogao bi dohvatiti i dekodirati dvije upute po taktu. Da bi to učinio, procesor mora imati više jedinica koje mogu istovremeno dohvaćati / dekodirati / izvršavati / itd.



Kad Nvidia kaže da je svaka Denverova jezgra 7-smjerna superskala, to znači da ima hardverske resurse za izvođenje sedam naredbi po ciklusu takta. Nvidia nije točno rekla koji su to hardverski resursi (ako može dekodirati sedam uputa po ciklusu, bili bismo zapanjeni), ali u ovom je trenutku prilično jasno da je Team Green izradio apsolutno monstruozan čip koji bi trebao biti sposoban za impresivne performanse . Možda Nvidijina tvrdnja da je Denver 'Super Core' nije samo marketinška pahulja?

Takve performanse ipak koštaju - i u pogledu potrošnje energije i veličine matrice. Još nemamo točnu veličinu matrice, ali jezgra Denvera bit će ogromna. S obzirom na to da će dvije verzije Tegra K1 biti kompatibilne s pinovima, a uz slajdove koje je objavila Nvidia, jezgra Denvera je 2x veća od jezgre Cortex-A15 - koja je sama 3-4 puta veća od jezgre Cortex-A9 . Dodajte 192 GPU jezgre, memorijski kontroler i sve ostale dijelove, a Tegra K1 bit će vrlo velik čip. Što se tiče potrošnje energije, paralelnost na razini uputa na sedam načina bit će vrlo skupa.

Tegra K1 umrijeti (stilizirana)

Tegra K1 umrijeti (stilizirana). Ovo je verzija Cortex-A15 (4 + 1 jezgre), ali je tako lijepa da smo je svejedno uključili.

Je li Denver reinkarnacija Nvidijinih x86 napora?

Ako sve to nije bilo dovoljno uzbudljivo, postoji zanimljiva teorija - koju je predložio Charlie Demerjian i uručio AnandTech - da je Denver zapravo reinkarnacija Nvidijinih planova za izgradnju x86 CPU-a, koji je trajao sredinom 2000-ih, ali nikada nije izašao na tržište. Da bi zaobišao probleme s licenciranjem x86, Nvidijin čip u osnovi bi koristio sloj apstrakcije softvera za hvatanje dolaznog x86 strojnog koda (iz operativnog sustava i vaših aplikacija) i pretvaranje / preobražavanje u upute koje osnovni hardver može razumjeti. Ovo nije sasvim nova ideja:Transmeta je to pokušao i nije uspio sa svojim CPU-ima Crusoe i Efficeon.

Transmeta

Transmetin procesor Crusoe. POČIVAO U MIRU.

U ovom bi slučaju, naravno, apstraktni sloj uhvatio ARMv8 strojni kod, a ne x86. Nadalje, ako uzmete taj apstraktni sloj i umetnete puno podataka o rasporedu i paralelizmu, možete na odgovarajući način pojednostaviti hardver, što smanjuje veličinu matrice i potrošnju energije. 7-smjerni super skalarni cjevovod također bi imao više smisla u takvom postavljanju.

Ako je Denver stvarno funky CPU za morfiranje / emulaciju koda, tada bi 64-bitna verzija Tegra K1 doista mogla biti vrlo zanimljiv čip. S obzirom na veličinu matrice i (očekivanu) složenost denverske jezgre, Nvidia će morati učiniti nešto uistinu čarobno (poput stvarno učinkovitog sloja apstrakcije) kako bi se uklopila u omotnicu snage pametnog telefona ili tableta. U stvarnosti, budući da Nvidia još nije odredila na koje će tržište ciljati Tegra K1, koju pokreće Denver, sama tvrtka vjerojatno još uvijek provodi mnoga testiranja i optimizaciju kako bi utvrdila radi li se o mobilnom ili poslužiteljskom čipu.

Tegra K1 sa sjedištem u Denveru očekuje se na tržištu u drugoj polovici 2014. Nadajmo se da je toliko uzbudljivo koliko zvuči, a ne samo još jedna svinja visoke snage - to je lako za izgradnju onih.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com