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江南-在效率、功耗和算力成本上实现对于X86和Arm的全面超越|进迭时空于上海滴水湖论坛展示全球首款8核RISC

发布日期:2024-09-13 作者:江南

[导读]作为一种开源的指令集架构,RISC-V凭仗其矫捷性、可扩大性和低功耗特征,正在逐步成为AI范畴的主要竞争者。其怪异的模块化设计答应开辟者按照特定需求进行指令集的扩大,这使得RISC-V在AI计较中可以或许实现更高效的处置能力,而且可以或许更好地顺应分歧的AI利用场景。 作为一种开源的指令集架构,RISC-V凭仗其矫捷性、可扩大性和低功耗特征,正在逐步成为AI范畴的主要竞争者。其怪异的模块化设计答应开辟者按照特定需求进行指令集的扩大,这使得RISC-V在AI计较中可以或许实现更高效的处置能力,而且可以或许更好地顺应分歧的AI利用场景。 今朝,RISC-V在高机能AI CPU开辟方面已获得了显著进展,多个基在RISC-V的处置器已问世,并在机能上与传统的ARM和x86架构处置器睁开了竞争。进迭时空一向以RISC-V开源指令集为根本,致力打造更高能效、更通用的AI处置器平台,鞭策全球开源、开放的算力生态扶植。 在第四届滴水湖论坛上,进迭时空展现了其在本年4月份最新发布的全球首款8核RISC-V AI CPU——SpacemiT Key Stone K1,和此中的AI智算焦点——X60。 全球首款8核RISC-V AI CPU——SpacemiT Key Stone K1 据进迭时空品牌营销和公关总监段佳惠介绍,SpacemiT Key Stone™ K1芯片采取自立研发的RISC-V智算核X60™,并撑持RVA22 Profile。该芯片配备了8核同构X60™,频率最高可达2.0GHz,CPU算力跨越50 KDMIPS,AI算力则可到达2TOPS@INT8。其单核算力领先ARM Cortex-A55 30%以上,而且接入了全球主流CPU推理生态,撑持所有AI模子摆设。该芯片最年夜撑持16GB LPDDR4X内存,典型功耗为3.5W。 下图是CPU核融会AI算力的两种架构模式的对照。左边是传统的ARM架构中间节制模式,在这类模式下,ARM核与NPU核经由过程互连通讯,负责调和GPU核和其他外设(如DDR、PCIE、I/O等)的工作。右边展现了RISC-V架构的立异模式,在这类模式下,AI RISC-V CPU核直接供给AI算力,并与GPU核、DDR、PCIE、I/O等模块江南体育相连。进迭时空没有采取ARM的CPU+NPU的组合体例,而是经由过程拓展CPU指令集来实现的。该模式下,CPU核以一种同一的情势供给AI算力,且更好地融入了主流的CPU推理生态。这类立异模式比拟传统模式,可以或许更有用地整合AI计较能力,提高整系统统的机能与效力。而SpacemiT Key Stone K1恰是经由过程这类体例,实现了在利用效力、算力功耗和算力本钱三个标的目的上、比拟X86和Arm同类芯片的年夜幅领先。 下图展现了K1芯片与ARM芯片和x86芯片在利用效力、算力功耗和算力本钱三个维度上的对照。K1芯片在这三个维度上都表示出较着的优势。在利用效力方面,K1芯片的效力最高,跨越了6 Slam/MHz,比拟之下,ARM芯片的效力略低,在5到6之间,而x86芯片的效力则在4到5之间。在算力功耗方面,K1芯片的功耗最低,典型功耗为3.5W,最低可降至2.8W/100KDMIPS,而ARM芯片的功耗稍高,介在5到6之间,x86芯片的功耗最高,跨越了7 W/100KDMIPS。在算力本钱上,K1芯片的本钱最低,约为20到30/100KDMIPS。整体来看,K1芯片在利用效力、功耗和本钱上都优在ARM芯片和x86芯片。 全球首款撑持256bit RVV1.0的RISC-V处置器——X60 AI智算核 作为K1的智算焦点,X60采取22nm工艺,最高主频可达2.0GHz,算力可以或许到达2TOPS,具有纯洁的CPU算力。单核机能较ARM Cortex-A55超出跨越约1.3倍。进迭时空基在IT核打造了全栈资本,可以或许接入全球主流的CPU推理生态,撑持所有AI模子的当地化摆设,这一点尤其可贵。 进迭时空的X60是全球首款撑持256bit的RISC-V处置器,具有双发射的向量加载/存储功能。在不异的微架构下,X60的整体机能显著优在ARM Cortex-A55。芯片的焦点机能指标首要集中在三个方面:存储机能、运算机能和浮点机能。就存储机能而言,经由过程拔取一些典型场景和利用,X60的整体表示优在ARM Cortex-A55。在运算机能方面,进迭时空一样表示超卓,例如在图片紧缩和图象处置方面,表示优良。在向量计较标的目的,进迭时空基在OpenCV和SLAM进行了优化,机能年夜幅领先在ARM Cortex-A55芯片。在浮点机能方面,X60的机能超出跨越A55约60%。在功耗对照上,X60比拟同款八核ARM主流芯片功耗下降了28%。进迭时空在RISC-V尺度指令下取得了这些优良指标,并未进行额外的点窜,这得益在编译器软件的极致优化。另外,进迭时空还拓展了16条AI指令,并已在4月份的发布会上开源。进迭时空等候将来有更多的RISC-V相干CPU企业可以或许联袂,配合推动从CPU层面解决AI问题。 基在上述指令集优化,X60可以快速接入全球主流的AI推理生态。在硬件层面,不管是NPU仍是x86平台,都能很好地解决AI摆设问题。在本次滴水湖论坛上,进迭时空展现了推出的生态产物,可以或许在当地以两套算力快速摆设很多基在年夜模子生成的利用,实现高效的当地化摆设。几近所有的年夜型AI模子,如LLaMA2和图象处置软件,都可以实现当地化摆设,而且不需要与NPU进行特定的调试或设置装备摆设。 据领会,进迭时空的通用算力和向量计较机能较ARM同系列产物有显著优势。今朝,K1芯片首要利用在SBC、NAS、笔记本电脑、智能机械人、工业节制和边沿计较等范畴。而为了帮忙开辟者加速在K1系列上快速完成产物研发,进迭时空也配套推出了完整的开辟套件、包括软硬件的开辟平台等资本。段佳惠暗示,进迭时空推出的MUSE系列产物旨在面向所有开辟者,共建完全生态,闪开发者更便捷地利用AI算力。是以,进迭时空推出了从SOM到办事器的完全生态产物系列,这些产物已在进迭时空官方淘宝店批量发货。

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