Hiện tại có lẽ chúng ta đã quá quen thuộc với việc kết hợp nhiều thành phần xử lý chủ chốt vào trong 1 hệ thống, gồm CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit) và gần đây nhất là NPU (Neural Processing Unit) nhưng X-Silicon Inc. (XSi) thì không nghĩ theo lối mòn đó. Công ty khởi nghiệp X-Silicon vừa mới tiết lộ 1 bộ xử lý RISC-V có khả năng xử lý đồng thời các công việc của CPU, GPU và NPU chỉ với 1 chip duy nhất. XSi được thành lập bởi những cá nhân kỳ cựu trước đây của Thung lũng Silicon, do đó không quá ngạc nhiên khi họ đi theo 1 hướng hoàn toàn đột phá như vậy.
Kiến trúc chip mà XSi sáng tạo - có tên gọi là C-GPU - sẽ không đóng - tức là mở (open source) cho tất cả mọi người, mục đích cung cấp giải pháp linh hoạt và hiệu quả hơn cho nhiều ứng dụng, từ AI tới thực tế ảo, hệ thống xe hơi và cả những thiết bị IoT nữa. Vi xử lý mới kết hợp nhân CPU RISC-V với khả năng xử lý vector và tăng tốc GPU, tạo ra bộ xử lý đa năng tất cả trong một. Khi tích hợp chức năng của CPU và GPU vào trong 1 nhân đơn, thiết kế của XSi mang lại lợi thế hơn so với kiến trúc truyền thống. Con chip sử dụng kiến trúc tập lệnh (ISA - Instruction Set Architecture) RISC-V nguồn mở cho cả hoạt động của CPU lẫn GPU, chỉ chạy 1 luồng lệnh (instruction stream) duy nhất. Cách tiếp cận sáng tạo này sẽ giảm yêu cầu về bộ nhớ, đồng thời cũng tăng tốc và cho ra hiệu quả tốt hơn nhờ việc loại bỏ quá trình sao chép dữ liệu giữa những vùng bộ nhớ riêng biệt của CPU và GPU như thông thường. Bạn đọc tới đây thấy có quen quen không? Nó cũng tương tự như cách mà Apple Unified Memory hoạt động.
C-GPU của XSi sử dụng RISC-V Vector Core, sở hữu 16 FPU 32-bit và 1 Scaler ALU để xử lý số nguyên thông thường cũng như lệnh dấu phẩy động (floating point). Sẽ có 1 bộ giải mã lệnh chung (unified instruction decoder) cung cấp dữ liệu cho các nhân xử lý, kết nối với thread scheduler (bộ lập lịch luồng), texture unit, rasterizer, clipping engine, neural engine và bộ xử lý pixel. Tất cả được đưa vào frame buffer (bộ đệm khung hình), sau đó cấp dữ liệu cho video engine để xuất hình ảnh. Thiết lập các nhân xử lý cho phép người dùng lập trình riêng từng nhân tùy nhu cầu, từ HPC, AI tới video hoặc đồ họa.
Kiến trúc C-GPU của XSi nghe thì hay nhưng chắc chắn sẽ cần có phần mềm hỗ trợ. Startup này đang phát triển các giao diện lập trình ứng dụng (API) OpenGL ES, Vulkan, Mesa và OpenCL. Lớp trừu tượng phần cứng (HAL - Hardware Abstraction Layer) cũng đang được phát triển để lập trình trực tiếp lên con chip. Ngành công nghiệp hiện nay vẫn đang tìm kiếm 1 GPU tiêu chuẩn mở (open-standard) có đủ mức linh hoạt và khả năng mở rộng nhằm đáp ứng những thị trường khác nhau. C-GPU của X-Silicon có thể là giải pháp phù hợp: thiết kế chip đơn, mở để có thể xử lý bất kỳ khối lượng công việc nào tùy nhu cầu.
Jon Peddie Research
Kiến trúc chip mà XSi sáng tạo - có tên gọi là C-GPU - sẽ không đóng - tức là mở (open source) cho tất cả mọi người, mục đích cung cấp giải pháp linh hoạt và hiệu quả hơn cho nhiều ứng dụng, từ AI tới thực tế ảo, hệ thống xe hơi và cả những thiết bị IoT nữa. Vi xử lý mới kết hợp nhân CPU RISC-V với khả năng xử lý vector và tăng tốc GPU, tạo ra bộ xử lý đa năng tất cả trong một. Khi tích hợp chức năng của CPU và GPU vào trong 1 nhân đơn, thiết kế của XSi mang lại lợi thế hơn so với kiến trúc truyền thống. Con chip sử dụng kiến trúc tập lệnh (ISA - Instruction Set Architecture) RISC-V nguồn mở cho cả hoạt động của CPU lẫn GPU, chỉ chạy 1 luồng lệnh (instruction stream) duy nhất. Cách tiếp cận sáng tạo này sẽ giảm yêu cầu về bộ nhớ, đồng thời cũng tăng tốc và cho ra hiệu quả tốt hơn nhờ việc loại bỏ quá trình sao chép dữ liệu giữa những vùng bộ nhớ riêng biệt của CPU và GPU như thông thường. Bạn đọc tới đây thấy có quen quen không? Nó cũng tương tự như cách mà Apple Unified Memory hoạt động.
C-GPU của XSi sử dụng RISC-V Vector Core, sở hữu 16 FPU 32-bit và 1 Scaler ALU để xử lý số nguyên thông thường cũng như lệnh dấu phẩy động (floating point). Sẽ có 1 bộ giải mã lệnh chung (unified instruction decoder) cung cấp dữ liệu cho các nhân xử lý, kết nối với thread scheduler (bộ lập lịch luồng), texture unit, rasterizer, clipping engine, neural engine và bộ xử lý pixel. Tất cả được đưa vào frame buffer (bộ đệm khung hình), sau đó cấp dữ liệu cho video engine để xuất hình ảnh. Thiết lập các nhân xử lý cho phép người dùng lập trình riêng từng nhân tùy nhu cầu, từ HPC, AI tới video hoặc đồ họa.
ROMA - Chiếc laptop chạy vi xử lý RISC-V đầu tiên trên thế giới
DeepComputing và Xcalibyte vừa mở đặt hàng trước cho chiếc laptop RISC-V đầu tiên trong ngành công nghiệp - ROMA, được sản xuất hướng đến các nhà phát triển. Thiết bị hoạt động với con chip RISC-V 4 nhân và hỗ trợ hầu hết các phiên bản của hệ điều…
tinhte.vn
Kiến trúc C-GPU của XSi nghe thì hay nhưng chắc chắn sẽ cần có phần mềm hỗ trợ. Startup này đang phát triển các giao diện lập trình ứng dụng (API) OpenGL ES, Vulkan, Mesa và OpenCL. Lớp trừu tượng phần cứng (HAL - Hardware Abstraction Layer) cũng đang được phát triển để lập trình trực tiếp lên con chip. Ngành công nghiệp hiện nay vẫn đang tìm kiếm 1 GPU tiêu chuẩn mở (open-standard) có đủ mức linh hoạt và khả năng mở rộng nhằm đáp ứng những thị trường khác nhau. C-GPU của X-Silicon có thể là giải pháp phù hợp: thiết kế chip đơn, mở để có thể xử lý bất kỳ khối lượng công việc nào tùy nhu cầu.
Jon Peddie Research
