فناوری آند: پیشگام در آینده IP CPU RISC-V - Semiwiki

در 13 سپتامبر 2021، شرکت فناوری آند با موفقیت عرضه عمومی GDR (دریافت سپرده جهانی) خود را در بورس اوراق بهادار لوکزامبورگ منتشر کرد. در آن زمان، آند را به تنها عرضه‌کننده IP CPU معماری مجموعه دستورالعمل RISC-V عمومی بین‌المللی (ISA) تبدیل کرد. این به سرمایه گذاران سراسر جهان اجازه داد تا در رشدی که آند برای RISC-V پیش بینی کرده بود، شرکت کنند. این تزریق سرمایه به جاه طلبی آندها برای تبدیل شدن به یک رهبر در بازار RISC-V استاندارد باز، با رشد بالا و به سرعت در حال تحول، دامن می زند. در سال 2015 با شناخت پتانسیل گسترده RISC-V ISA، آندز به یکی از بنیانگذاران و اعضای برتر RISC-V International تبدیل شد.

از 2 آوریل 2023؛ واحد: سهام، %

جدول 1. ترکیب سهامداران شرکت Andes Technology Corp

این سرمایه‌گذاری به‌ویژه به دلیل مصادف شدن با تصویب برنامه افزودنی بردار RISC-V در نوامبر 2021، به طور قابل توجهی نتیجه داد. این رویداد نقطه عطفی در تکامل معماری مجموعه دستورالعمل RISC-V بود. پسوند برداری RISC-V در زمانی به وجود آمد که محاسبات مرکز داده از پردازش با هدف عمومی به پردازش هوش مصنوعی تغییر می کرد، که مجموعه داده های بسیار بزرگی را مدیریت می کند. پردازش برداری در پردازش کارآمد آرایه های بزرگ یا داده های ساخت یافته برتری دارد. پردازش برداری این پتانسیل را دارد که RISC-V را به ISA بزرگ بعدی در سراسر جهان تبدیل کند.

معماری بسیار موازی یک پردازنده برداری، تاخیر و سربار را کاهش می دهد. با به حداکثر رساندن استفاده از منابع CPU و به حداقل رساندن چرخه های بیکار، کارایی انرژی بهتری را به دست می آورد، در نتیجه عملکرد بالاتری در هر وات به دست می آورد. علاوه بر این، سخت‌افزار برای پیاده‌سازی واحدهای پردازش بردار RISC-V (VPU) و رجیسترهای برداری ساده‌تر از معماری‌های بسیار موازی مورد استفاده برای پردازش گرافیکی است. و VPU ها مدل برنامه نویسی بسیار پیچیده تری را ارائه می دهند.

تیم تحقیق و توسعه آند در عملیات آمریکای شمالی و کارکنان توسعه یافته تایوان بر روی توسعه معماری‌های پیشرفته برای پردازنده‌های سطح بالا RISC-V متمرکز شده‌اند. قابل ذکر است، این دو با توسعه اولین موتور بردار RISC-V (RVV)، AndesCore™ NX27V، بر اساس مشخصات RVV بین المللی RISC-V، به نقطه عطف مهمی دست یافتند. با نشان دادن چابکی و نوآوری تیم مهندسی آند، طراحی در عرض یک سال و بر اساس نسخه V0.8 مشخصات پسوند برداری RISC-V تکمیل شد، و بعداً با تصویب RVV به نسخه V1.0 تغییر یافت. این دستاورد منجر به چند برنده اصلی طراحی OEM شد.

سال گذشته در کنفرانس بین‌المللی معماری کامپیوتر (ISCA) 2023 در اورلاندو، فلوریدا، META مقاله خود را با عنوان «MTIA: اولین نسل سیستم‌های توصیه‌شده سیلیکونی هدف‌گیری متا» ارائه کرد که مرکز داده و پروژه سرورهای هوش مصنوعی این شرکت است. 64 عنصر پردازش (PE) در طراحی سرور وجود دارد که از شتاب دهنده اختصاصی ساخته شده سفارشی MRETA پشتیبانی می کند. هر PE شامل دو پردازنده است: یکی اسکالر و یک بردار. هر دوی آندها IP هستند که مهندسان META بسیار سفارشی‌سازی کرده‌اند و از افزونه‌های سفارشی آند (ACE) برای تولید یک راه‌حل کاملا منحصربه‌فرد با هدف نیازهای محاسباتی هوش مصنوعی متا استفاده می‌کنند.

این طرح کارایی RISC-V را با افزونه های برداری به عنوان یک راه حل قدرتمند برای نیازهای محاسباتی مرکز داده هوش مصنوعی در زمانی که تقاضا برای سخت افزار پردازش مرکز داده در حال افزایش است، تایید کرد. مطابق با بینش بازار آیندهگزارش "چشم انداز بازار CPU مرکز داده (2023 تا 2033)،" انتظار می رود که بازار CPU مرکز داده طی چند سال آینده به طور قابل توجهی رشد کند که ناشی از افزایش تقاضا برای رایانش ابری، تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و هوش مصنوعی (AI) است. . محرک های اصلی این رشد شامل نیاز به پردازش سریعتر داده ها، افزایش کارایی و کاهش هزینه ها است.

در سال 2021، علاوه بر پسوندهای برداری، RISC-V International 11 پسوند دیگر را تأیید کرد. شکل 1 نقشه راه محصول آند را برای پشتیبانی از این افزونه ها نشان می دهد. در طول مسیر تا پایان سال 2022 N25F-SE، سری 27 و سری 45 از آن زمان به بعد در سال 2023، Andes شش هسته جدید RISC-V مانند D25F-SE، D23، N225، NX45V، AX45MPV را به بازار تحویل داد. و همچنین AX65. نقشه راه از پردازنده سطح پایه RISC-V AndesCore™ D23 کم مصرف و بسیار ایمن تا AX65، اولین در سری 60، که در سه ماهه چهارم سال 2023 منتشر شد و اکنون برای طرح‌های مشتریان ارسال می‌شود، می‌شود.

نقشه راه RISC V — شکل 1. نقشه راه محصول شرکت فناوری آند

AX65 یک پردازنده 13 مرحله ای و 4 طرفه 64 بیتی با مشخصات RVA 22 است (نمایه RVA22U64 ویژگی های ISA موجود در محیط های اجرای حالت کاربر را در پردازنده های برنامه های کاربردی 64 بیتی مشخص می کند). این سری مجهز به خط لوله 13 مرحله‌ای، رمزگشایی 4 عریض، اجرای بی‌نظم 8 عریض، سوکت‌های پردازشگر برنامه لینوکس شامل محاسبات، شبکه و کنترل‌کننده‌های سطح بالا را هدف قرار می‌دهد.

AX65 به خوشه های چند هسته ای از یک تا چهار تا هشت هسته اجازه می دهد. عملکرد در کلاس جهانی است که در فرکانس ساعت 2.4 گیگاهرتز در فرآیند هفت نانومتری TSMC کار می کند. عملکرد اعداد صحیح (Specint 2006) 8.25 در هر گیگاهرتز است و SpecFp2006 10.2 در هر گیگاهرتز است که شناخته شده ترین عملکرد SPEC CPU® 2006 با طراحی کش دو سطحی است. AX66، AX63 و AX67 پس از آن تحویل داده می شود.

یکی دیگر از زمینه‌هایی که Andes در آن سرمایه‌گذاری قابل توجهی انجام داده است IP CPU RISC-V با عملکرد بالا است. بر اساس گزارش گروه SHD، پیش‌بینی می‌شود که نفوذ SoCهای RISC-V در طراحی‌های خودرو تا سال 21.4 به 2030 درصد برسد. "گزارش بازار RISC-V: پیش بینی های کاربردی در یک جهان ناهمگن." Andes محصولات سازگار با ایمنی عملکردی را توسعه داده است که شامل N25F-SE، اولین IP CPU کاملاً مطابق با ISO 26262 RISC-V در جهان است. D25F-SE که از دستورالعمل های الحاقی DSP پشتیبانی می کند. و پردازنده های سری 45-SE که بالاترین سطح ASIL را برآورده می کنند، عملکرد ASIL D. ACE برای افزودن پشتیبانی از پردازنده های سری 45 بهبود می یابد.

با توجه به قدرت تقاضایی که محصولات آند RISC-V تجربه کرده اند، این شرکت همچنان سودآور است و همچنان از رشد سریع خود لذت می برد. از سال 2021 تا 2023، درآمد آند نزدیک به 30 درصد رشد نشان داد. بیش از 300 دارنده مجوز تجاری و بیش از 600 قرارداد مجوز امضا شده با مشتریانی که از نظر جغرافیایی توزیع شده اند در تایوان، چین، کره، ژاپن، اروپا و ایالات متحده آمریکا تقویت شد. تعداد کارکنان این شرکت در سراسر جهان در مدت مشابه نزدیک به 70 درصد رشد داشته است.

نتیجه

در عصری که با تکامل سریع تکنولوژی تعریف شده است، شرکت Andes Technology در خط مقدم نوآوری در بازار IP CPU RISC-V قرار دارد. از انتشار پیشگام قبض های سپرده گذاری در خارج از کشور (GDR) تا پیشرفت های پیشگامانه اش در معماری RISC-V، فناوری آند به تعریف مجدد استانداردهای صنعت و شکل دادن به آینده محاسبات ادامه می دهد. از آنجایی که تقاضا برای راه‌حل‌های محاسباتی کارآمد و با کارایی بالا همچنان در حال افزایش است، فناوری Andes همچنان متعهد به ارائه راه‌حل‌های بی‌نظیر RISC-V برای ایجاد تغییرات متحول کننده در چشم‌انداز فناوری جهانی است.