تستخدم ناسا مواصفات المتجه RISC-V لتشغيل أجهزة الكمبيوتر الفضائية

// php echo do_shortcode ('[responseivevoice_button voice = "US English Male" buttontext = "Listen to message"]')؟>

مع تزايد الطلب على التطبيقات التي تتطلب نوى متعددة وقدرات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ورؤية الكمبيوتر ، فإن المعالجة الأسرع والموفرة للطاقة ضرورية. في الوقت نفسه ، تتطلع الشركات إلى تبسيط دورات التصميم بمزيد من قابلية النقل وإعادة الاستخدام ، وقابلية توسعة أوسع ، وقابلية أكبر للتوسع في التصميم. تم إنشاء الإصدار 1.0 من مواصفات المتجهات RISC-V (RVV) ، المصدق عليه من قبل RISC-V International في ديسمبر الماضي ، لتلبية متطلبات السوق هذه وتسهيل تنفيذ تعليمات المتجهات لأحمال العمل الحديثة.

تمتلك العديد من الشركات ، بما في ذلك SiFive ، بالفعل حلولًا في السوق لمواجهة التحديات التي يواجهها المصممون عند تنفيذ تقنية المتجهات. فوائد مواصفات ناقل RISC-V

من حيث حجم الكود والأداء والمساحة ، تقدم RVV بديلاً قويًا وفعالًا للغاية لوحدات SIMDs ووحدات معالجة الرسومات المدمجة ، وهي غير فعالة للغاية في معالجة مجموعات البيانات الكبيرة. تتمثل مشكلة تطبيقات SIMD و GPU المضغوطة في أنها قد تتطلب العديد من الإرشادات الجديدة ، وبالتالي يزداد حجم الشريحة في كل مرة يتم فيها تقديم أنواع بيانات جديدة. غالبًا ما تكون التعليمات البرمجية الإضافية مطلوبة للتطبيقات التي لها متطلبات محددة ، وزيادة حجم الكود ، وتكاليف قائمة مكونات الصنف ، مع استهلاك المزيد من الطاقة.

مع وجود بضع مئات من التعليمات في Vector ISA ، فإن RVV أصغر بكثير من بدائل SIMD المضغوطة النموذجية. نظرًا لأن RVV صغير جدًا ، فإنه يقلل من المساحة المطلوبة للبرامج المترجمة (ينشئ المترجمون رمزًا كثيفًا جدًا) ، مما يسمح للتصميمات بكفاءة أفضل للطاقة وبصمة ذاكرة أصغر. والخبر السار هو أن الكود المصمم والمكتوب لتطبيقات SIMD المضغوطة يمكن نقله بسهولة إلى متجهات RISC-V من أجل انتقال سلس.

ميزة أخرى لـ RVV هي أنها مستقلة عن طول المتجه ، لذا فإن البرنامج المكتوب لمعالج متجه RISC-V متوافق مع معالجات المتجهات الأخرى. هذا يعني أن المنتج المصمم لمعالج تسجيل متجه 256 بت سيعمل أيضًا مع معالج تسجيل متجه أطول ، مثل حل 512 بت.

يمنح هذا الأسلوب المطورين حرية اختيار حجم المتجه الذي يوفر التوازن المثالي للأداء والقوة والمساحة لأحمال عمل تطبيق معين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن القدرة على استخدام نفس البرنامج للعديد من معالجات المتجهات المختلفة توفر وقت التطوير ، مما يساعد الشركات على طرح منتجاتها في السوق بشكل أسرع.

يقلل RVV من تعقيد البرامج من خلال السماح للمطورين بدمج وظائف DSP المخصصة في معالج متجه ، مما يبسط التطوير مع تحقيق أهداف الأداء والكفاءة. تزداد أهمية هذه الميزة مع تزايد استخدام الشركات لواحد أو أكثر من DSPs المخصص المنفصل لأداء مهام تطبيق محددة.

بعض الفوائد الرئيسية الأخرى لـ RVV: إنه هدف مترجم رائع ؛ يدعم RVV كلاً من التوجيه التلقائي الضمني ونماذج البرمجة الصريحة ؛ و RVV يعمل مع طبقات من المحاكاة الافتراضية. بالإضافة إلى ذلك ، تتلاءم RVV مع مساحة التشفير الثابتة القياسية 32 بت وتوفر قاعدة مثالية لإضافات المتجهات المستقبلية (مما يسمح بتخصيص أكبر).

تعمل RVV مع تصميمات منخفضة التكلفة ، بالإضافة إلى تطبيقات عالية الأداء ، حيث تدعم المواصفات البنى الدقيقة بالترتيب ، أو المنفصلة ، أو الخارجة عن الترتيب ، بالإضافة إلى الأعداد الصحيحة و / أو النقاط الثابتة و / أو العائمة أنواع بيانات النقطة. يتم تنفيذ جميع أنواع البيانات هذه بكفاءة على نفس وحدة المنطق الحسابي المتجه الفردي لتبسيط بنية المعالج ، مما يحسن كفاءة الطاقة ويقلل من مساحة الرقاقة. معالج ناسا HPSC

من التطبيقات البارزة بشكل خاص لـ RVV هو معالج حوسبة الفضاء عالي الأداء (HPSC) التابع لوكالة ناسا.

ستستخدم HPSC نوى متجه SiFive Intelligence X280 RISC-V (التي تدعم امتدادات RVV) ، بالإضافة إلى نوى SiFive RISC-V إضافية ، لتوفير سعة حوسبة للمركبة الفضائية الحالية بمقدار 100 مرة. تسمح امتدادات RVV للطراز X280 بدعم أداء فائق السرعة أحادي الخيط ، مع التعامل مع قيود الطاقة الشديدة. سيتم استخدام HPSC التابع لوكالة ناسا في مهام سطح المريخ المستقبلية والبعثات البشرية إلى القمر ، بالإضافة إلى تطبيقات مثل الأتمتة الصناعية وحوسبة الحافة للوكالات الحكومية الأخرى.

ب ...