a2i
1.0.0
A2I 전원 프로세서 Core RTL 및 관련 FPGA 구현 릴리스 (ADM-PCIE-9V3 FPGA 사용)
자세한 내용은 프로젝트 정보를 참조하십시오.
A2I 코어는 고주파 4 스레드 디자인으로 만들어졌으며 처리량에 최적화되었으며 45nm 기술에서 3+ GHz를 대상으로합니다.
1-4 스레드를 지원하는 중간의 파이프 라인이있는 27 개의 FO4 구현입니다. Book III-E를 사용하여 Power ISA 2.06을 완전히 지원합니다. 코어는 또한 MMU 및 AXU 로직 매크로의 플러그 가능한 구현을 지원하도록 설계되었습니다. 여기에는 MMU 제거 및 번역/보호를 위해 ERAT 전용 모드 사용이 포함됩니다.
A2I 플랫폼은 IBM의 게임 코어 디자인에 따라 개발되었습니다. 성능과 힘의 균형을 맞추고 높은 스트리밍 처리량을 제공하도록 설계되었습니다. 구성 가능한 래치/어레이 라이브러리를 사용하여 Chip, SIM 및 FPGA 구현을 지원했습니다.
A2I는 고 처리량 가장자리 (Poweren) SoC 설계를위한 "와이어 속도 프로세서"로 개발되었습니다. 이 칩에는 L2 당 4 개의 A2I가있는 4 개의 L2가 포함되었으며 PBUS라는 상호 연결을 통해 연결되었습니다. 코어 외부의 장치에는 PBU에 부착 된 다중 가속기가 포함되었습니다. 외부 인터페이스에는 DDR3, PCI GEN2 및 이더넷이 포함되었습니다. 칩은 ~ 2.3GHz (코어는 전력 절약을 위해 조절 됨)에서 건축 및 수행되었지만 공개되지 않았습니다.
그런 다음 A2I 코어는 Bluegene/L 및 Bluegene/P 슈퍼 컴퓨터의 후속 인 Bluegene/Q의 범용 프로세서로 선택되었습니다. 이 설계에서는 18 개의 A2I 코어가 캐시 및 메모리 컨트롤러 및 내부 네트워킹 구성 요소와 함께 하나의 칩에 포함되었습니다. 이 디자인은 전력/성능 목표를 달성하기 위해 1.6GHz로 진행되었으며 특수 목적 AXU (High Bandwidth FPU)가 포함되었습니다. 다수의 Bluegene/Q 설치는 수년간 상위 500 명 중 상위 10 위 (2012 년#1,#3,#7,#8)에서 순위가 매겨졌으며 3 개는 2020 년 6 월 현재 최고 500에 순위가 매겨졌습니다.
전체 기능 세트가 필요한이 코어에는 용도가있을 수 있으며 의도 된 환경에서 그 한계를 극복 할 수 있습니다. 구체적으로, 단일 스레드 성능은 파이프 라인의 종속성, 지점 오해 등을 커버하기 위해 파이프 라인을 효율적으로 사용하도록 잘 행동하는 응용 프로그램 설정이 필요한 사제 구현에 의해 제한됩니다.
A2L2 인터페이스 (Core-to-L2/Nest)의 설계는 간단하며 데이터 인터페이스를위한 여러 구성 가능한 옵션을 제공합니다. 특정 전력 별 기능 (Core vs. L2)을 처리하기위한 구성 가능성도 있습니다.
핵심에 밀접하게 결합 된 AXU를 추가 할 수있는 기능은 스트리밍 암호화, 블록 체인, 시맨틱 쿼리 등을 통합하는 개방 된 분산 웹 3.0 하드웨어/소프트웨어 시스템과 같은 특수 목적 설계의 많은 가능성을 가능하게합니다.
독창적 인 기술의 디자인 비교 및 7Nm (고정점, MMU 없음)으로 확장 : :
| freq | pwr | freq 정렬 | pwr 정렬 | 영역 | VDD | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 45nm | 2.30 GHz | 0.88 w | 2.90 mm 2 | 0.97 v | ||
| 7nm | 3.90GHz | 0.44 w | 4.17 GHz | 0.47 w | 0.17 mm 2 | 1.1 v |
| 7nm | 3.75GHz | 0.35 w | 4.03GHz | 0.37 w | 0.17 mm 2 | 1.0 v |
| 7nm | 3.55 GHz | 0.27 w | 3.87 GHz | 0.29 w | 0.17 mm 2 | 0.9 v |
| 7nm | 3.07 GHz | 0.18 w | 3.60GHz | 0.21 w | 0.17 mm 2 | 0.8 v |
| 7nm | 2.40GHz | 0.08 w | 3.00 GHz | 0.14 w | 0.17 mm 2 | 0.7 v |
이 추정치는 대표적인 파운드리 프로세스 (IBM 45NM/Samsung 7NM)의 준수 설계를 기반으로합니다.
A2I 코어는 Power ISA 2.06을 준수하며 버전 3.0C 또는 3.1을 준수하려면 업데이트가 필요합니다. Power ISA 3.0C와 3.1은 IBM의 OpenPower Foundation에 기여한 두 Power ISA 버전입니다. 변경 사항은 다음과 같습니다.
