Është publikuar një edicion i ri i projektit Vortex, që zhvillon GPGPU të hapur mbi arkitekturën e setit të komandave RISC-V, të përshtatur për kryerjen e llogaritjeve të параllela duke përdorur API-në OpenCL dhe modelin e ekzekutimit SIMT (Instruksion i Vetëm, Shumë Të Dëgjueshëm). Projekti gjithashtu mund të përdoret për hulumtime në fushën e grafikës 3D dhe për zhvillimin e arkitekturave të reja GPU. Skemat, përshkrimet e blloqeve harduerike në gjuhën Verilog, simuluesi, drejtuesit dhe dokumentacioni përkatës i projektit shpërndahen sipas licencës Apache 2.0.
Baza e GPGPU përbëhet nga një ISA tipike RISC-V, e zgjeruar me disa instruksione shtesë, të nevojshme për të mbështetur funksionet e GPU dhe menaxhimin e rrjedhave. Në të njëjtën kohë, ndryshimet në arkitekturën e setit të komandave RISC-V janë minimizuar dhe në maksimum shfrytëzohen instrukcionet vektoriale që ekzistojnë tashmë. Një qasje e ngjashme aplikohet në projektin RV64X, i cili gjithashtu zhvillon një GPU të hapur mbi teknologjitë RISC-V.
Karakteristikat kryesore të Vortex:
- Mbështetje për arkitekturën e komandave RISC-V 32 dhe 64 bit RV32IMF dhe RV64IMAFD.
- Numri i konfiгuruar i bërthamave, blloqeve të detyrës (warps) dhe rrjedhave.
- Numri i konfiguruar i ALU, FPU, LSU dhe SFU për secilën bërthamë.
- Gjerësia e lëshimit të konfigurueshëm të tubave (pipeline issue width).
- Memorie dhe cache të niveleve të ndara L1, L2 dhe L3, në opsion.
- Mbështetje për specifikimin OpenCL 1.2.
- Mundësia e implementimit mbi FPGA Altera Arria 10, Altera Stratix 10, Xilinx Alveo U50, U250, U280 dhe Xilinx Versal VCK5000.
- Instruksione të zgjeruara: «tex» për përshpejtimin e përpunimit të teksturave, vx_rast për menaxhimin e rasterizimit, vx_rop për përpunimin e fragmenteve, thellësisë dhe transparencës, vx_imadd për kryerjen e operacioneve «shumëzimi dhe shtimi», vx_wspawn, vx_tmc dhe vx_bar për aktivizimin e frontëve të instruksioneve dhe rrjedhave në to (wavefront, grup i fijesh të ekzekutueshme për SIMD Engine), vx_split dhe vx_join.
- Mbështetje për përfaqësimin e ndërmjetëm të shader-eve SPIR-V është realizuar përmes transmisionit në OpenCL.
- Për zhvillimin e aplikacioneve ofrohet një set mjetesh, duke përfshirë versionet e adaptuara të PoCL (kompilatori dhe runtime OpenCL), LLVM/Clang, GCC dhe Binutils.
- Mbështetet simulimi i punës së çipit duke përdorur Verilator (simuluesi Verilog), RTLSIM (simulimi RTL) dhe SimX (simulimi softuerik).
Për grafikën mbi teknologjitë Vortex zhvillohet një GPU i hapur Skybox, që mbështet API-në grafike Vulkan. Prototipi Skybox, i ndërtuar mbi FPGA Altera Stratix 10 dhe që përfshin 32 bërthama (512 rrjedha), arriti një performancë të mbushjes prej 3.7 gigapikseleve në sekondë (29.4 gigatranzaktime në sekondë) në një frekuencë prej 230 MHz. Vlen të theksohet se ky është GPU-i i parë i hapur me realizim softuerik dhe harduerik, që mbështet Vulkan.
Ndër ndryshimet në versionin Vortex 2.1:
- Shtuar API spawn_taskgroups për të nisur bërthamat që përdorin memorie lokale dhe mbështesin vendosjen e pengesave në memorie.
- Propozohet një zgjerim i ri për krijimin e bërthamave të zhvendosshme (relocatable).
- Në API-në e menaxhimit të memories janë shtuar thirrjet vx_mem_reserve, vx_mem_access dhe vx_mem_address.
- Shtuar një API të ri runtime vx_check_occupancy.
- Në drejtuesin për GPU është shtuar një opsion për të kontrolluar testet OpenCL në GPU-në lokale.
- Shtuar teste OpenCL që përdorin memorie lokale (psum, sgemm2, sgemm3).
- Shtuar versione të veçanta të bibliotekave libc dhe librt të adaptuar për Vortex.
- Shtuar mbështetje për bashkimin e blloqeve të lirë të memories (memory coalescing).
- Optimizuar mikroarkitektura.
- Shtuar një skript të ri ndërtimi, që ndan skedarët burimorë nga katalogu i ndërtimit.
Burimi: opennet.ru
