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晶心RISC-V向量處理器NX27V升級至RVV 1.0 支援更多配置
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 報導】   2021年04月09日 星期五

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RISC-V CPU處理器核心供應商晶心科技宣布,其業界首款RISC-V向量處理器核心AndesCore NX27V升級支援最新RISC-V向量(RVV)擴展指令1.0版,以及支援更多的配置以滿足不同市場的需求。

RVV 1.0新增的指令包括數學計算的向量浮點倒數(vector floating-point reciprocal)及平方根倒數估計(reciprocal square-root estimate)。除了原有的暫存器分組之外,LMUL(vector length multiplier)新增的分數選項使用較少的暫存器位元,在使用上更有彈性。

晶心科技執行長林志明表示:「我很榮幸宣布NX27V獲頒2020年度ASPENCORE全球電子成就獎(WEAA)的『年度傑出產品表現獎』以及在新竹科學園區四十週年慶時獲得『新竹科學園區優良廠商創新產品獎』,我認為NX27V是市場上最佳的向量處理器IP,而獲獎更代表NX27V的出色性能和豐富功能獲得國際性的肯定。」

NX27V具備強大的向量運算和平行運算能力,是與Cray超級電腦架構類似的向量運算引擎,每個向量暫存器最大可以選定為512位元寬,並可經由軟體設定擴充至4,096位元,因此特別適合大量數據運算的應用,例如人工智慧(AI)、AR/VR、電腦視覺、加密和多媒體等等。

NX27V支援包括整數、定點和浮點的RVV標準數據類型,同時也支援晶心針對AI所優化的BFloat16及4位元數據類型。NX27V包含純量(Scalar)單元和亂序執行(Out-of-Order)向量處理單元(VPU)。亂序執行向量處理單元具有多個功能單元,每個功能單元可同時處理高達512位元的資料,支援多樣化應用的運算需求。

NX27V具備標準的開發工具、RVV運算庫以及強大的視覺化分析工具AndesClarity,能協助分析並且優化關鍵運算核心的效能。

此外,在使用多個NX27V的情況下,具備整合LLVM編譯器的OpenCL可在異構計算(heterogeneous computing)架構上執行平行計算。透過512位元VLEN和256位元SIMD寬度的配置,NX27V能在MobileNet v1卷積神經網絡(CNN)實現超過66倍加速的效果。

晶心科技總經理暨技術長蘇泓萌表示:「NX27V已獲多家伺服器領域的客戶採用。在這次的新版本中,NX27V升級為符合最新RVV規格以及最高支援到64位元FP64和Int64的所有數據類型。NX27V新增256位元VLEN和SIMD的配置,滿足多樣的性能及面積需求。此外,結合完整的軟體開發環境、計算庫及AI編譯器的支援,NX27V能實現從邊緣運算至雲端運算的高傳輸率應用。」

其中,串流通訊埠(Streaming Port)是NX27V基於ACE(Andes Custom Extension)框架的獨特功能,專用的介面讓NX27V暫存器和外部組件能夠高效率地進行大量資料的交換,適用於簡單的智慧區域記憶體,或是全功能具備DMA的協同處理器等。串流通訊埠則具備解耦(decoupled)指令,以及具有高效率握手協議(handshaking)的數據通道。

舉例來說,ACE的向量加載/儲存(Load/Store)指令可設計為每個週期將控制資訊發送至命令通道(command channel),讓新的向量數據透過數據通道傳送,同時更新位址。如同RVV加載/儲存指令,他們也能辨識包括LMUL等的RVV標準設定。

ACE加載/儲存指令注重數據的相依性,因為NX27V暫存器採用記分板(scoreboard)技術。藉由強大的串流通訊埠,NX27V能與硬體引擎相輔相成,充分發揮專屬功能的效能,同時利用周全且具有彈性的RVV擴充指令來提升整體的效能。

NX27V目前已經開放授權。

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