سخت افزار

استفاده از FPGA به صورت مجتمع در پردازنده‌ها، نوآوری جدید شرکت AMD

هدف شرکت AMD از خرید شرکت Xilinx بالاخره آشکار شد

شرکت AMD روز به روز در حال رونمایی از سورپرایزهای جدیدی در صنعت پردازنده‌ها است. پس از عرضۀ پردازنده‌های مبتنی بر معماری‌های AMD Zen 2 و AMD Zen 3 که عملکرد بسیار خوبی هم داشتند، به نظر می‌رسد که شرکت AMD در حال فعالیت در زمینه‌هایی است که بازدهی این تراشه‌ها را بیش از پیش بهبود دهد، اما از طریق استفاده از مدارهای مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر یا همان FPGA ها می‌خواهد چنین نتیجه‌ای را حاصل کند.

در روزهای گذشته دیدیم که شرکت AMD یک پتنت جدید دربارۀ مجتمع کردن مدارهای FPGA در داخل یک پردازندۀ مرکزی را به ثبت رساند، با استفاده از این روش می‌توان این امکان را برای پردازنده فراهم کرد که یک مجموعۀ سفارشی از دستورالعمل‌ها را اجرا کند و قابلیت‌های آن را افزایش داد. نکتۀ حائز اهمیتی که دربارۀ این پتنت وجود دارد، معرفی آن پس از خریداری شرکت Xilinx توسط AMD است، شرکتی به طور اختصاصی در زمینۀ تولید FPGA ها فعالیت دارد.

FPGA چیست؟

FPGA ها یا Field Programmble Gate Arrays که در فارسی آن‌ها را با نام مدارهای مجتمع برنامه پذیر می‌شناسیم، به طور ساده دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند دستورالعمل‌های خاصی را با سرعت بسیار بالا اجرا کنند. FPGA ها با پرازنده‎های سری x86 که توانایی اجرای بی نهایت دستورالعمل در بازه‌ زمانی مشخص را دارند، متفاوت هستند؛ البته گاهی اوقات پردازنده‌های x86 در انجام برخی دستورالعمل‌های خاص مانند رمزنگاری، پردازش‌های گرافیکی و فیزیک بسیار کند عمل می‌کنند. اگر عملیات خاصی مانند موارد مذکور وجود داشته باشند که به طور معمول مورد استفاده قرار می‌گیرند، استفاده از یک FPGA اختصاصی که وظیفۀ اجرای هر یک از این دستورالعمل‌ها را به عهده داشته باشد می‌تواند تأثیر بسیار زیادی روی سرعت کلی پردازنده داشته باشد.

FPGA می‌تواند از ثبات‌های پردازنده به شکل اشتراکی استفاده کند

به علاوۀ اینکه FPGA‍‌ ها تنها محدود به انجام یک دستورالعمل نیستند بلکه قادرند یک مجموعه از دستورالعمل‌ها را اجرا کنند و این امکان نیز فراهم است که در صورت نیاز آن‌ها را برای انجام دستورالعمل‌های متفاوتی برنامه ریزی کنید. به نظر می‌رسد که هدف شرکت AMD هم دقیقاً همین موضوع باشد، پتنت جدید شرکت AMD نشان می‌دهد که FPGA ها می‌توانند از ثبات‌های پردازندۀ مرکزی (Register) به شکل اشتراکی استفاده کنند. به لطف این قابلیت پردازندۀ مرکزی می‌تواند در صورت نیاز برخی از دستورالعمل‌ها را به عهدۀ FPGA گذاشته تا عملیات با سرعت بالاتری انجام شوند. هنوز به طور دقیق نمی‌دانیم که شرکت AMD قصد دارد به چه عملیاتی را با FPGAها اجرا کند، اما می‌توان گفت که هدف این شرکت تمام دستورالعمل‌هایی است که FPGA ها پشتیبانی می‌کنند.

اگر تراشه‌های مبتنی بر معماری‌های AMD Zen 3 و AMD Zen 2 را در نظر بگیریم، یک FPGA می‌تواند در چیپلت یا همان Die اختصاصی خودش به وسیلۀ Infinity Fabric با پردازندۀ مرکزی در ارتباط باشد. در روش دوم نیز می‌توان FPGA را به طور مستقیم با چیپلت اصلی پردازندۀ مرکزی متجمع کرد و در کنار هسته‌های اصلی پردازنده قرار داد. این روش می‌تواند بهترین و بهینه‌ترین روش برای استفاده از FPGA در پردازنده‌های مرکزی باشد، البته نیاز به چیپلت‌های پردازشی جدید خواهد داشت.

شرکت AMD هنوز پردازنده‌ای که از FPGA بهره‌مند باشد را معرفی یا عرضه نکرده است، اما طبیعتاً استفاده از این فناوری می‌توان به شکل محسوسی برای افزایش بازدهی پردازنده‌ها سودمند باشد. نظر شما دربارۀ استفاده از مدارهای دیجیتال مجتمع در پردازنده‌ها چیست؟ حتماً دیدگاه خود را با ما به اشتراک بگذارید.

منبع
Tom's Hardware
نمایش بیشتر

ایمان ایمانی

یه مهندس نرم‌افزار 25 ساله که خورۀ گیم و سخت‌افزاره 👨‍💻
0 0 رای
امتیاز به مطلب
اطلاع رسانی در مورد
guest
0 کامنت
کامنت داخل متن
دیدن تمام کامنت‌‌ها

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا