NVIDIA RC 18: прототип процессора для глубокого обучения из 36 отдельных кристаллов

Компания NVIDIA работает над созданием нового решения, предназначенного для работы с искусственным интеллектом, которое называется RC 18. Ключевой особенностью данного чипа является то, что он будет представлять собой «склейку» из нескольких кристаллов, то есть станет мультичиповым решением.

Инженеры NVIDIA Research создали прототип процессора, который состоит сразу из 36 модулей. Несмотря на столь большое количество кристаллов, площадь чипа довольно небольшая. Всё дело в том, что кристаллы весьма компактные, хоть и производятся по не самому «тонкому» 16-нм техпроцессу компанией TSMC. Напомним, что по таким же нормам производятся графические процессоры Pascal.

Каждый из 36 модулей состоит из 16 процессорных элементов (Processing Elements, PE), являющихся базовыми процессорными ядрами с архитектурой RISC-V Rocket. Кроме того, у модуля есть буфер памяти и восемь каналов GRS (Ground-Referenced Signaling) для операций ввода/вывода с общей пропускной способностью в 100 Гбайт/с, что весьма немало.

На данный момент RC 18 является скорее экспериментальной разработкой, нежели прототипом некоего готовящегося продукта. Этот многочиповый модуль (Multi-chip module, MCM) предназначен для ускорения глубокого обучения искусственного интеллекта и его главной особенностью является высокий уровень масштабируемости. То есть изменять производительность такого MCM-модуля куда проще, чем чипа с монолитным кристаллом, ведь можно просто добавлять или убирать кристаллы с процессорными элементами.

Чип RC 18 создан для ускорения процесса глубокого обучения, что само по себе не очень интересно для рядовых пользователей. Тем не менее, многие из технологий, которые делают возможным создание и работу данного многочипового модуля, могут найти применение в будущих графических процессорах NVIDIA. Компания ранее уже заявляла о том, что рассматривает варианты создания GPU из нескольких кристаллов. И RC 18 является одним из шагов на пути к этому.

«Этот чип (RC 18 — прим. ред.) обладает таким преимуществом, как способность продемонстрировать сразу множество технологий, — отмечает Билл Дэлли (Bill Dally), глава NVIDIA Research. — Одной из технологий является масштабируемая архитектура для глубокого обучения. Другой является очень эффективная технология интерконнекта на органической основе».

Некоторые из технологий, применённых в RC 18, однажды могут стать ключевыми при создании больших высокопроизводительных графических процессоров из нескольких кристаллов. Например, это может быть ячеистая топология, передача сигналов с малой задержкой с помощью GRS, объектно-ориентированный высокоуровневый синтез (Object-Oriented High-Level Synthesis, OOHLS) и технология GALS (Globally Asynchronous Locally Synchronous).

Заметим, что NVIDIA является не первой компанией, которая планирует создание графического процессора из нескольких кристаллов. Некоторое время назад компания AMD также говорила о том, что её шина Infinity Fabric, используемая в центральных процессорах, может найти применение в области GPU. Однако создание таких графических процессоров сопряжено с рядом трудностей, одна из которых заключается в том, чтобы заставить программное обеспечение воспринимать «склейку» как единый GPU. Иначе получится связка SLI или CrossFire, что для потребительских видеокарт означает не самую высокую эффективность. Но когда-то многочиповые модули могут стать вполне обычным явлением для настольных видеокарт.

Источник:  http://servernews.ru/985537