Nvidia’nın RISC-V Çekirdekleri ve Yenilikçi Yaklaşımları
Nvidia’nın GPU’ları, kendi talimat seti mimarisine ve çeşitli veri formatlarını destekleyen tescilli CUDA çekirdeklerine dayanmaktadır. Ancak, bu çekirdekler, endüstri standardı RISC-V ISA’ya dayanan özel çekirdekler tarafından yönetilmektedir. Şirket, bu bilgiyi RISC-V Zirvesi’nde açıklamıştır.
Modern GPU Mimarisinin Karmaşıklığı
Modern GPU’lar, hesaplama kaynakları, güç yönetimi, görüntü motorları ve güvenlik gibi birçok işlev ve kaynağa sahip karmaşık sistemlerdir. Bu unsurlar, Nvidia tarafından geliştirilen 10 ila 40 özel RISC-V çekirdeği tarafından yönetilmektedir. RISC-V Zirvesi’nde sunulan bir slayta göre, Nvidia, 2015 yılından itibaren tescilli mikrodenetleyicilerini RISC-V tabanlı mikrodenetleyici çekirdekleriyle değiştirmeye başlamış ve şu anda neredeyse tüm MCU çekirdekleri RISC-V mimarisi üzerine inşa edilmiştir.
Nvidia’nın Geliştirdiği RISC-V Mikrodenetleyiciler
Nvidia, şimdiye kadar en az üç RISC-V mikrodenetleyici çekirdeği geliştirmiştir: NV-RISCV32 (RV32I-MU, sıralı tek sorun çekirdeği), NV-RISCV64 (RV64I-MSU, sıra dışı çift sorun çekirdeği) ve NV-RVV (RV32I-MU, NV-RISCV32 + 1024 bit vektör uzantısı). Bu çekirdekler, farklı bir talimat seti mimarisine dayalı tescilli Falcon mikrodenetleyici biriminin yerini almıştır. Ayrıca, Nvidia, ekstra performans, işlevsellik ve güvenlik sağlamak amacıyla 20’den fazla özel RISC-V uzantısı geliştirmiştir.
Gömülü GPU Sistem İşlemcisi (GSP)
Nvidia GPU’larının en önemli RISC-V tabanlı bileşeni, Gömülü GPU Sistem İşlemcisi (GSP) olarak bilinir. Nvidia’nın web sitesine göre, RISC-V tabanlı GSP kullanan ilk GPU’lar, Turing mimarisine dayanıyordu. Bu GSP, Çekirdek Sürücü işlevlerini devreder, GPU MIMO maruziyetini CPU’ya azaltır ve GPU’nun nasıl kullanılacağını yönetir.
Nvidia’nın 2024 Hedefleri
Nvidia’nın MCU çekirdekleri evrensel olduğu için, bu çekirdekler şirketin genel ürün yelpazesinde kullanılabilmektedir. 2024 yılı için Nvidia’nın GPU’larına, CPU’larına, SoC’lerine ve diğer ürünlerine yerleştirilmiş yaklaşık bir milyar RISC-V çekirdeği göndermesi beklenmektedir. Bu durum, Nvidia’nın donanımında özel RISC-V çekirdeklerinin yaygın olarak bulunduğunu göstermektedir.
Pazar Performansı ve Çekirdek Dağıtımı
Nvidia her yıl milyonlarca GPU dağıtmaktadır. Sadece 2023’te, Nvidia 31 milyon masaüstü ayrı GPU gönderdi (Jon Peddie Research’e göre). Aynı sayıda dizüstü bilgisayar için bağımsız GPU, birkaç milyon veri merkezi GPU’su ve diğer birçok donanım türü de bu rakama dahildir. Nvidia’nın tüm yongalarında birden fazla RISC-V çekirdeği bulunmaktadır.