risc|欧洲处理器倡议 (EPI) 完成项目的第一阶段( 二 )


力量
鉴于减少下一代计算系统的碳足迹和在后登纳德缩放电子学中实现更高计算能力的重要性,节能计算从一开始就是 EPI 的一个关键考虑因素。为此,博洛尼亚大学和苏黎世联邦理工学院设计了一种基于 RISC-V 的开源电源控制器,并将其集成到 Rhea 处理器中,利用先进的控制和人工智能 (AI) 算法对大型系统进行电源管理片上 (SoC)。
此外,基于意法半导体的电源解决方案技术,Atos 和 E4 Computer Engineering 设计并制造了电压调节器和管理参考平台,用于测试板管理控制器(映射到现场可编程门阵列或 FPGA 中)。
作为 EPI 项目第一阶段的结果,EPI GPP 已达到寄存器传输级 (RTL) 完成状态。Rhea 完整设计实现目前处于使用仿真的验证阶段。
在EPI阶段一个通用处理器活动的主要结果,瑞亚的处理器,将是其在2023年推出欧洲百亿亿次级超级计算机的
加速器
EPI 加速器流旨在为 HPC 和 AI 工作负载提供节能加速。通过欧洲处理器加速器 (EPAC) 测试芯片概念验证,EPI 证明可以创建专属的欧洲设计,同时使用开源指令集架构 (ISA) 确保不受专有许可和出口限制的影响.
该流完全接受了给予和接受的开源理念,有助于扩展 RISC-V 生态系统并添加到 LLVM 编译器数据库。EPAC 系统和 FPGA 软件开发工具充分利用 Linux 操作系统,并为社区提供补丁、设备驱动程序以及 OpenMP 和 MPI 等流行开源 HPC 软件包的附加功能。此外,STX(模板/张量加速器)等硬件部分是使用围绕 PULP 平台获得许可的开源方法开发的。
“EPI 中的加速器流有力地证明了 RISC-V 矢量方法具有改变 HPC 领域的潜力,其欧洲设计架构能够在低能耗预算下提供高性能,”Stream Leader Jesús Labarta 评论道(巴塞罗那超级计算中心)。“这项工作还体现了欧洲开放科学和协作的传统。欧洲各地的合作伙伴联手创造了一些单一组织无法独自实现的东西。通过与开源技术和项目合作,EPAC 流帮助扩展了 RISC -V 生态系统,使这项技术适用于未来越来越多的应用程序。”
EPAC 着手为欧洲设计的用于 HPC 加速的 RISC-V 矢量架构提供概念验证。为此开发了一套技术:

由 BSC 和 UNIZG 设计的 EPAC 矢量处理单元 (VPU) 表明,使用 RISC-V 长矢量架构进行高性能计算是一种可行的方法,在低能耗预算下提供高性能,并且可以将来扩大规模。
矢量单元由 Semidynamics 的矢量专用 Avispado RISC-V 内核和用于节能处理的 Gazzillion Misses 技术驱动。
由苏黎世联邦理工学院和弗劳恩霍夫设计的专用且灵活的基于 RISC-V 的众核模板和张量加速器 (STX),利用模板处理单元为机器学习和模板工作负载提供卓越的能效和可编程性。
同时,由 CEA 设计的可变精度加速器 (VRP) 提高了多物理场仿真等科学高性能计算应用的效率和可靠性。
EPAC 测试芯片还包括由 FORTH 和 CHALMERS 设计的多个分布式共享 L2 缓存和一致性家庭节点 (L2HN),针对矢量处理单元的高带宽要求进行了优化,同时提供了有助于多-核心可编程性。
所有处理单元和共享的 L2HN 组都通过高速 NoC 以模块化方式连接,允许系统扩展。该测试芯片还包括先进的 SERDES 技术,可实现超高带宽的片外和跨芯片通信。NoC 和 SERDES 均由 Extoll 设计。
用于测试 EPAC 测试芯片的 PCB(子板)是由 E4 Computer Engineering 设计和开发的。
EPAC 提供卓越的可编程性,通用代码只需最少的修改即可在测试芯片上成功运行,并提供支持程序员的软件开发工具。它是协同设计的真正例子,具有持续集成系统和响应反馈的快速改进应用。

汽车
由汽车微控制器领导者英飞凌协调,Automotive Stream 为可上路的自动驾驶汽车铺平了道路,这要归功于创新嵌入式高性能计算 (eHPC) 平台和相关软件开发套件 (SDK) 的概念验证)。该平台与小型化的、为汽车量身定制的通用处理器相结合,以具有成本效益、经济可行和功能安全的方式满足未来汽车对计算能力日益增长的需求。