انویدیا جزئیات کامل معماری پردازنده Vera را منتشر کرد؛ این پردازنده مبتنی بر هستههای سفارشی Arm، با هدف اجرای بارهای کاری هوش مصنوعی عاملمحور (Agentic AI) و یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning) طراحی شده و این شرکت آن را رقیبی جدی برای پردازندههای سنتی x86 در مراکز داده میداند.
انویدیا به تازگی جزئیات کاملی از تغییرات معماری پردازندههای Vera را به اشتراک گذاشته است. به گفته انویدیا، با افزایش پیچیدگی مدلهای هوش مصنوعی، نقش پردازنده مرکزی دیگر به مدیریت سیستم محدود نیست. در معماریهای جدید، CPU وظیفه اجرای فرایندهایی مانند هماهنگسازی، ارزیابی و تأمین داده برای GPU را بر عهده دارد و هرگونه تأخیر در این بخش میتواند عملکرد شتابدهندههای گرافیکی را کاهش دهد. Vera دقیقاً برای رفع این گلوگاهها توسعه یافته است.
۸۸ هسته Olympus با تمرکز بر عملکرد تکرشتهای
Vera از ۸۸ هسته سفارشی Olympus مبتنی بر معماری Armv9.2 بهره میبرد و در مجموع ۱۷۶ رشته پردازشی را در اختیار قرار میدهد. انویدیا اعلام کرده این هستهها با تمرکز بر افزایش IPC (تعداد دستورالعملهای اجراشده در هر سیکل) طراحی شدهاند و نسبت به پردازنده Grace این شرکت، تا ۵۰ درصد بهبود IPC ارائه میکنند.
هر هسته به ۲ مگابایت حافظه کش L2 مجهز است و کل پردازنده نیز از ۱۶۴ مگابایت کش L3 بهره میبرد. همچنین پشتیبانی از حداکثر ۱.۵ ترابایت حافظه LPDDR5X با پهنای باند تجمیعی ۱.۲ ترابایت بر ثانیه از دیگر مشخصات کلیدی این پردازنده است.
معماری جدید برای بارهای کاری هوش مصنوعی
انویدیا برای دستیابی به بالاترین عملکرد تکهستهای، هسته الیمپوس را به فناوریهای نوآورانهای مجهز کرده است:
پیشبینیکننده انشعاب عصبی (Neural Branch Predictor): یکی از راهکارهای افزایش سرعت در پردازندههای مدرن، پیشبینی مسیر اجرای کد و اجرای پیش از موعد دستورالعملهاست. به گفته انویدیا، این سیستم در پردازنده Vera از هوش مصنوعی برای شناسایی الگوهای پیچیده نرمافزار و پیشبینی دقیقتر مسیر اجرای دستورات استفاده میکند.
بخش میانی هسته (Mid-Core): انویدیا میگوید که با استفاده از فناوریهایی نظیر تغییر نام حافظه (Memory Renaming) و پیشبینی مقادیر، وابستگیهای کاذب بین دستورات را از بین برده و سرعت اجرای موازی را به شدت افزایش میدهد.
بخش میانی هسته (Mid-Core): این بخش با استفاده از راهکارهایی نظیر تغییر نام متغیرهای حافظه (Memory Renaming) و پیشبینی مقادیر متغیرها قبل از محاسبه (Value Prediction)، وابستگیهای کاذب بین دستورات را از بین میبرد. این موضوع در بسیاری موارد میتواند بزرگترین مانع بر سر اجرای دستورات به صورت موازی را از بین ببرد و به اجرای سریعتر برنامهها منجر شود.
موتور اجرایی (Execution Engine): بخش محاسباتی هستههای Olympus از واحدهای پردازش برداری ۱۲۸ بیتی SVE و فرمت FP8 پشتیبانی میکنند که برای اجرای بارهای کاری هوش مصنوعی بهینهسازی شده است. برای سنگینترین محاسبات هوش مصنوعی و تحلیل داده بهینهسازی شده است.
جایگزینی برای SMT و هایپرتریدنگ سنتی
یکی از مهمترین نوآوریهای Vera، فناوری Spatial Multi-Threading است. برخلاف فناوری SMT رایج در پردازندههای x86 که دو رشته پردازشی منابع یک هسته را به اشتراک میگذارند، روش جدید انویدیا منابع را بهصورت مجزا میان دو رشته تقسیم میکند.
به گفته انویدیا، نتیجه این رویکرد کاهش تداخل میان رشتهها، افزایش پایداری عملکرد و کاهش تأخیر در بارهای کاری حساس مانند عاملهای هوش مصنوعی و سرویسهای ابری است.
ارتباط سریعتر CPU و GPU
Vera از نسل دوم NVLink-C2C با پهنای باند ۱.۸ ترابایت بر ثانیه برای ارتباط میان CPU و GPU بهره میبرد. همچنین این پردازنده از PCIe 6.4، استاندارد حافظه CXL 3.1 و حداکثر ۸۸ مسیر PCIe پشتیبانی میکند تا امکان اتصال سریع حافظه، شتابدهندهها و تجهیزات ذخیرهسازی فراهم شود.
در بخش امنیت نیز Vera از قابلیتهای Confidential Computing، رمزنگاری حافظه و ایزولهسازی ماشینهای مجازی پشتیبانی میکند تا برای استفاده در مراکز داده و محیطهای چندکاربری مناسب باشد.
تمرکز بر بهرهوری انرژی
انویدیا به جای استفاده از حافظههای DDR5، از LPDDR5X در قالب ماژولهای SOCAMM2 استفاده کرده است. این شرکت ادعا میکند این راهکار ضمن ارائه پهنای باند بالا، مصرف انرژی را بهطور محسوسی کاهش میدهد. بهطوریکه در بارهای کاری سنگین، مصرف حافظه به حدود ۳۰ تا ۴۰ وات محدود میشود، در حالی که برخی پلتفرمهای مبتنی بر حافظههای RDIMM یا MRDIMM میتوانند بیش از ۱۰۰ تا ۲۰۰ وات انرژی مصرف کنند.
گامی برای رقابت با x86
با معرفی Vera، انویدیا نشان داده است که آینده زیرساختهای هوش مصنوعی را تنها در GPU نمیبیند و CPU را نیز به یکی از اجزای کلیدی این اکوسیستم تبدیل کرده است. تمرکز بر عملکرد تکرشتهای، معماری اختصاصی برای Agentic AI، ارتباط پرسرعت با GPU و مصرف انرژی پایین، Vera را به گزینهای جدی برای مراکز داده نسل آینده و یک رقیب بالقوه برای پردازندههای سنتی x86 تبدیل میکند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت