Merhaba TurkHackTeam üyeleri bugün CHA'yı inceleyeceğiz.
CHA, sunucu pazarı için Centaur Technology tarafından tasarlanan 16 nanometre x86 SoC mikro mimarisidir. 2019'da duyurulan ve 2020'de piyasaya sürülmesi beklenen CHA, Centaur tarafından sunucu, uç ve yapay zeka pazarı için tasarlanmış yeni bir temel x86 SoC'dir. TSMC 16 nm işleminde üretilen çip, sekiz adet yüksek performanslı x86 "CNS" çekirdeğini ve yepyeni bir temiz sayfa tasarımı "NCORE" sinir işlemcisini entegre ediyor. CHA, tam entegre bir SoC'dir. Hem kaynak köprüyü hem de kalıpta kuzey köprüsünü içerir. NCORE, güney köprüsü ve bellek denetleyicisi ile birlikte tüm çekirdekler bir halka üzerinde birbirine bağlıdır. Çip, dört kanala kadar DDR4 belleği ve 44 adede kadar PCIe Gen 3 hattını destekler. Benzer şekilde, güney köprüsü tüm olağan eski G/Ç işlevselliğini sağlar. Sunucu pazarını da hedefleyen CHA, 2 yönlü çok işlemli bir yapılandırmada ikinci bir CHA SoC'ye doğrudan bağlanma özelliği ekler.
Bu, bir AI hızlandırıcıyı entegre eden ilk sunucu x86 yongasıdır. CHA SoC, önceki tasarımlara göre önemli ölçüde daha yüksek tek iş parçacığı performansı sunan yeni CNS çekirdeklerine sahiptir. Çekirdekler ayrıca daha iyi performans, esneklik ve Intel gibi diğer x86 satıcılarıyla daha iyi ISA uyumluluğu sunmak için AVX-512 uzantısını sunar. Entegre NPU, standart sunucu sınıfı x86 çekirdekleri ile birlikte kalıp üzerinde "ücretsiz" bir AI çıkarım yardımcı işlemcisi sunarak platform maliyetinin düşürülmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Birçok iş yükü için, kalıp üzerinde özel çıkarım hızlandırması, artık üçüncü taraf PCIe tabanlı hızlandırıcı kartı eklemeye gerek olmadığı anlamına gelir.
64 setin 8 yolu olarak düzenlenmiş talimat önbelleği, komut akışının önünde çalışan CNS ön getiricileri, talimat akışının bu önbellekte yerleşik olmasını sağlamaya çalışır. Centaur, hiçbir özellik açıklanmamasına rağmen CNS özellikli geliştirilmiş ön getiricileri belirtti. Her döngü, talimat akışının 32 baytına kadar (yarım satır) talimat önbelleğinden talimat ön kod çözme kuyruğuna alınır. x86 komutları tek bir bayttan 15 bayta kadar değişebildiğinden, bu arabellek daha sonra talimat sınırında işaretlenen yapılandırılmamış bir bayt akışını alır. Ön kod çözme, talimat sınırlarını işaretlemeye ek olarak, çeşitli önek işlemleri de yapar. Kod çözme öncesi kuyruğundan, biçimlendirilmiş talimat kuyruğuna (FIQ) en fazla beş ayrı talimat beslenir.
Kod çözmeye gönderilmeden önce, FIQ makro-op füzyon yapma yeteneğine sahiptir. CNS, basit bir aritmetik işlem ve ardından koşullu bir atlama gibi belirli bitişik komut çiftlerini algılayabilir ve bunları aynı anda çözülerek kaynaşmış bir işlemde çözülecek şekilde birbirine bağlayabilir. Bu, yeni CNS çekirdeği ile daha da geliştirildi TurkHackTeam üyeleri.
Back-end (arka uç diyebiliriz) talimatların sıra dışı yürütülmesiyle ilgilenir. CNS, önceki nesillere göre arka uçta büyük iyileştirmeler sunar. Ön uçtan, mikro işlemler, ön ucu arka uçtan ayıran mikro işlem kuyruğundan alınır. Her döngü, dört komuta kadar yeniden adlandırılabilir (ve daha sonra kullanımdan kaldırılabilir). Bu, daha önce 3 geniş yeniden adlandırmaya göre bir artıştır. Yeniden adlandırma ve kullanımdan kaldırmanın genişletilmesi, ön ucun kod çözme hızıyla eşleşir. Yeniden adlandırıldıktan sonra, mikro işlemler zamanlayıcıya gönderilir. Birleştirilmiş işlemler için, talimatlar boru hattı boyunca kaynaşmış halde kalacak ve birleştirilmiş olarak kullanımdan kaldırılacaktır. Bu nedenle, kullanımdan kaldırma, saat başına 5 x86 komutluk bir maksimum çıkış bant genişliğine sahiptir.
Önceki Centaur yongaları, 65 nm ve daha sonra 45 nm gibi nispeten daha eski işlem düğümlerinde üretildi. Daha öncü bir düğüme geçiş (bu durumda TSMC 16 nanometre FinFET), onlara önemli ölçüde daha yüksek bir transistör bütçesi sağladı. Centaur, daha geniş bir sıra dışı çekirdek oluşturmak için bundan yararlanır. Bu amaçla, Centaur'un CNS çekirdeği, uçuş sırasında 192 OoO talimatını destekler. Bu, hem Intel Haswell hem de AMD Zen ile aynıdır.
CHA, sunucu pazarı için Centaur Technology tarafından tasarlanan 16 nanometre x86 SoC mikro mimarisidir. 2019'da duyurulan ve 2020'de piyasaya sürülmesi beklenen CHA, Centaur tarafından sunucu, uç ve yapay zeka pazarı için tasarlanmış yeni bir temel x86 SoC'dir. TSMC 16 nm işleminde üretilen çip, sekiz adet yüksek performanslı x86 "CNS" çekirdeğini ve yepyeni bir temiz sayfa tasarımı "NCORE" sinir işlemcisini entegre ediyor. CHA, tam entegre bir SoC'dir. Hem kaynak köprüyü hem de kalıpta kuzey köprüsünü içerir. NCORE, güney köprüsü ve bellek denetleyicisi ile birlikte tüm çekirdekler bir halka üzerinde birbirine bağlıdır. Çip, dört kanala kadar DDR4 belleği ve 44 adede kadar PCIe Gen 3 hattını destekler. Benzer şekilde, güney köprüsü tüm olağan eski G/Ç işlevselliğini sağlar. Sunucu pazarını da hedefleyen CHA, 2 yönlü çok işlemli bir yapılandırmada ikinci bir CHA SoC'ye doğrudan bağlanma özelliği ekler.
Bu, bir AI hızlandırıcıyı entegre eden ilk sunucu x86 yongasıdır. CHA SoC, önceki tasarımlara göre önemli ölçüde daha yüksek tek iş parçacığı performansı sunan yeni CNS çekirdeklerine sahiptir. Çekirdekler ayrıca daha iyi performans, esneklik ve Intel gibi diğer x86 satıcılarıyla daha iyi ISA uyumluluğu sunmak için AVX-512 uzantısını sunar. Entegre NPU, standart sunucu sınıfı x86 çekirdekleri ile birlikte kalıp üzerinde "ücretsiz" bir AI çıkarım yardımcı işlemcisi sunarak platform maliyetinin düşürülmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Birçok iş yükü için, kalıp üzerinde özel çıkarım hızlandırması, artık üçüncü taraf PCIe tabanlı hızlandırıcı kartı eklemeye gerek olmadığı anlamına gelir.
64 setin 8 yolu olarak düzenlenmiş talimat önbelleği, komut akışının önünde çalışan CNS ön getiricileri, talimat akışının bu önbellekte yerleşik olmasını sağlamaya çalışır. Centaur, hiçbir özellik açıklanmamasına rağmen CNS özellikli geliştirilmiş ön getiricileri belirtti. Her döngü, talimat akışının 32 baytına kadar (yarım satır) talimat önbelleğinden talimat ön kod çözme kuyruğuna alınır. x86 komutları tek bir bayttan 15 bayta kadar değişebildiğinden, bu arabellek daha sonra talimat sınırında işaretlenen yapılandırılmamış bir bayt akışını alır. Ön kod çözme, talimat sınırlarını işaretlemeye ek olarak, çeşitli önek işlemleri de yapar. Kod çözme öncesi kuyruğundan, biçimlendirilmiş talimat kuyruğuna (FIQ) en fazla beş ayrı talimat beslenir.
Kod çözmeye gönderilmeden önce, FIQ makro-op füzyon yapma yeteneğine sahiptir. CNS, basit bir aritmetik işlem ve ardından koşullu bir atlama gibi belirli bitişik komut çiftlerini algılayabilir ve bunları aynı anda çözülerek kaynaşmış bir işlemde çözülecek şekilde birbirine bağlayabilir. Bu, yeni CNS çekirdeği ile daha da geliştirildi TurkHackTeam üyeleri.
Back-end (arka uç diyebiliriz) talimatların sıra dışı yürütülmesiyle ilgilenir. CNS, önceki nesillere göre arka uçta büyük iyileştirmeler sunar. Ön uçtan, mikro işlemler, ön ucu arka uçtan ayıran mikro işlem kuyruğundan alınır. Her döngü, dört komuta kadar yeniden adlandırılabilir (ve daha sonra kullanımdan kaldırılabilir). Bu, daha önce 3 geniş yeniden adlandırmaya göre bir artıştır. Yeniden adlandırma ve kullanımdan kaldırmanın genişletilmesi, ön ucun kod çözme hızıyla eşleşir. Yeniden adlandırıldıktan sonra, mikro işlemler zamanlayıcıya gönderilir. Birleştirilmiş işlemler için, talimatlar boru hattı boyunca kaynaşmış halde kalacak ve birleştirilmiş olarak kullanımdan kaldırılacaktır. Bu nedenle, kullanımdan kaldırma, saat başına 5 x86 komutluk bir maksimum çıkış bant genişliğine sahiptir.
Önceki Centaur yongaları, 65 nm ve daha sonra 45 nm gibi nispeten daha eski işlem düğümlerinde üretildi. Daha öncü bir düğüme geçiş (bu durumda TSMC 16 nanometre FinFET), onlara önemli ölçüde daha yüksek bir transistör bütçesi sağladı. Centaur, daha geniş bir sıra dışı çekirdek oluşturmak için bundan yararlanır. Bu amaçla, Centaur'un CNS çekirdeği, uçuş sırasında 192 OoO talimatını destekler. Bu, hem Intel Haswell hem de AMD Zen ile aynıdır.
