ジョージア工科大学の研究者グループは、OpenCL API と SIMT (単一命令、複数スレッド) を使用して並列コンピューティングを実行することを目的とした、RISC-V 命令セット アーキテクチャに基づくオープン GPGPU を提案する Vortex 研究プロジェクトを開発しています。 ) 実行モデルの開発、および 3D グラフィックスの分野での研究と新しい GPU アーキテクチャの開発を行っています。このプロジェクトはまだプロトタイプ段階にあり、FPGA を使用して実行されています。スキーム、Verilog 言語によるハードウェア ブロックの説明、シミュレーター、ドライバー、および付属の設計ドキュメントは、BSD ライセンスに基づいて配布されます。
現在の形式では、汎用 RISC-V ISA が提供され、GPU 機能とスレッド制御をサポートするために必要ないくつかの追加命令で強化されています。開発中、プロジェクトの作成者は、可能な限り既存のベクトル命令を使用して、RISC-V 命令セット アーキテクチャの変更を最小限に抑えるよう努めました。同様のアプローチは RV64X プロジェクトでも使用されており、このプロジェクトでも RISC-V テクノロジに基づいたオープン GPU が開発されています。
Vortex のグラフィック処理能力はまだ限られています。 OpenGL ES の Vortex ベースのサポートが発表されましたが、GPU 自体は今のところ、フラグメント シェーダー レベルで実行されるテクスチャ処理を高速化する「tex」命令のみを実装しています。組み込みのラスタライザーはありません。幾何学的操作のすべての処理はシステム CPU 側で実行され、点、線、三角形の基本プリミティブ、およびフラグメント、深さ、透明度の処理は OpenCL カーネルを使用して実装されます。 。
将来的には、グラフィックス固有の ISA 拡張機能を実装し、CUDA および Vulkan API のサポートを追加するほか、機械学習およびデータ分析システムを高速化するための拡張機能を追加する予定です。アプリケーション開発のために、PoCL (コンパイラおよびランタイム OpenCL)、LLVM/Clang、GCC、Vortex での作業に適合した Binutils のバリアントを含むツールキットが提供されます。チップ動作のシミュレーションは、Verilator (Verilog シミュレータ) および SimX (ソフトウェア シミュレーション) を使用してサポートされます。
Vortex の主な特徴:
- RISC-V RV32IMF 命令セット アーキテクチャをサポートします。
- オプションの L64 および L2 キャッシュにより、チップは最大 3 コアまで拡張可能。
- 各コアは 1024 スレッドを実行でき、250 MHz で動作します。
- 最大計算能力は 128 Gflops と推定され、メモリ帯域幅は 16 GB/秒です。 Altera Stratix 32 FPGA をベースとした 200 Mhz で動作する 10 コアの実装は、25.6 GFlops のパフォーマンスを示しました。
- OpenCL 1.2標準サポート。
- FPGA Intel Arria 10 および Intel Stratix 10 に基づく実装の可能性。
出所： オープンネット.ru
