{"id":102428,"date":"2021-11-30T15:36:39","date_gmt":"2021-11-30T13:36:41","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/vortex-otkrytyj-gpgpu-na-baze-arhitektury-risc-v-sovmestimyj-s-opencl"},"modified":"2021-11-30T15:36:39","modified_gmt":"2021-11-30T13:36:41","slug":"vortex-otkrytyj-gpgpu-na-baze-arhitektury-risc-v-sovmestimyj-s-opencl","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/vortex-otkrytyj-gpgpu-na-baze-arhitektury-risc-v-sovmestimyj-s-opencl","title":{"rendered":"Vortex \u2014 GPGPU aberto baseado na arquitetura RISC-V, compat\u00edvel com OpenCL","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Um grupo de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Ge\u00f3rgia est\u00e1 desenvolvendo o projeto de pesquisa Vortex, que oferece uma GPGPU aberta baseada na arquitetura do conjunto de instru\u00e7\u00f5es RISC-V, visando realizar c\u00e1lculos paralelos utilizando a API OpenCL e o modelo de execu\u00e7\u00e3o SIMT (Single Instruction, Multiple Threads), al\u00e9m de conduzir pesquisas em gr\u00e1ficos 3D e desenvolver novas arquiteturas de GPU. O projeto ainda est\u00e1 na fase de prot\u00f3tipo, operando com FPGAs. Os esquemas, descri\u00e7\u00f5es de blocos de hardware em Verilog, simuladores, drivers e a documenta\u00e7\u00e3o do projeto s\u00e3o distribu\u00eddos sob a licen\u00e7a BSD. <\/p>\n
Na forma atual, \u00e9 oferecido um ISA padr\u00e3o RISC-V, ampliado com algumas instru\u00e7\u00f5es adicionais necess\u00e1rias para suportar fun\u00e7\u00f5es de GPU e gerenciamento de threads. Durante o desenvolvimento, os autores do projeto tentaram minimizar as mudan\u00e7as na arquitetura do conjunto de instru\u00e7\u00f5es RISC-V, utilizando ao m\u00e1ximo as instru\u00e7\u00f5es vetoriais j\u00e1 existentes. Uma abordagem semelhante tamb\u00e9m \u00e9 aplicada no projeto RV64X, que tamb\u00e9m desenvolve uma GPU aberta baseada nas tecnologias RISC-V.
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As capacidades do Vortex para processamento gr\u00e1fico ainda s\u00e3o limitadas. Foi anunciado que haver\u00e1 suporte para OpenGL ES baseado no Vortex, mas no pr\u00f3prio GPU ainda est\u00e1 implementada apenas a instru\u00e7\u00e3o «tex» para acelerar o processamento de texturas, que \u00e9 realizada no n\u00edvel do shader de fragmento. O rasterizador embutido est\u00e1 ausente \u2014 todo o processamento de opera\u00e7\u00f5es geom\u00e9tricas \u00e9 realizado pelo CPU do sistema, e os primitivos b\u00e1sicos para pontos, linhas e tri\u00e2ngulos, assim como o processamento de fragmentos, profundidade e transpar\u00eancia, s\u00e3o implementados usando o n\u00facleo OpenCL.
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No futuro, est\u00e1 previsto implementar extens\u00f5es ISA espec\u00edficas para processamento gr\u00e1fico, adicionar suporte para as APIs CUDA e Vulkan, bem como extens\u00f5es para acelerar sistemas de aprendizado de m\u00e1quina e an\u00e1lise de dados. Para o desenvolvimento de aplicativos, \u00e9 oferecida uma caixa de ferramentas que inclui op\u00e7\u00f5es do PoCL (compilador e runtime OpenCL) adaptadas para trabalhar com Vortex, LLVM\/Clang, GCC e Binutils. \u00c9 suportada a simula\u00e7\u00e3o do funcionamento do chip utilizando Verilator (simulador Verilog) e SimX (simula\u00e7\u00e3o de software).
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Principais caracter\u00edsticas do Vortex: <\/p>\n
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Suporte \u00e0 arquitetura do conjunto de instru\u00e7\u00f5es RISC-V RV32IMF.\n
Escalonamento do chip at\u00e9 64 n\u00facleos com caches L2 e L3 opcionais.\n
Cada n\u00facleo pode executar 1024 threads e operar a uma frequ\u00eancia de 250 MHz.\n
A capacidade computacional m\u00e1xima \u00e9 estimada em 128 Gflops, enquanto a largura de banda da mem\u00f3ria \u00e9 de 16 GB\/s. A implementa\u00e7\u00e3o de 32 n\u00facleos, operando a uma frequ\u00eancia de 200 MHz, com a FPGA Altera Stratix 10, demonstrou um desempenho de 25,6 GFlops.\n
Suporte ao padr\u00e3o OpenCL 1.2.\n
Possibilidade de implementa\u00e7\u00e3o baseada em FPGA Intel Arria 10 e Intel Stratix 10. <\/ul>\n
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