بنية النظام غير المتجانس
بنية النظام غير المتجانس ( HSA ) هي مجموعة من المواصفات متعددة الموردين تسمح بدمج وحدات المعالجة المركزية ومعالجات الرسومات على نفس ناقل البيانات، مع ذاكرة ومهام مشتركة . [ 1 ] يتم تطوير HSA بواسطة مؤسسة HSA ، التي تضم (من بين العديد من الشركات الأخرى) AMD و ARM . يهدف هذا النظام الأساسي إلى تقليل زمن استجابة الاتصال بين وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات وأجهزة الحوسبة الأخرى ، وجعل هذه الأجهزة المختلفة أكثر توافقًا من وجهة نظر المبرمج، [ 2 ] : [ 3 ] مما يعفي المبرمج من مهمة تخطيط نقل البيانات بين ذاكرات الأجهزة المنفصلة (كما هو الحال حاليًا مع OpenCL أو CUDA ) . [ 4 ]
يمكن لـ CUDA و OpenCL، بالإضافة إلى معظم لغات البرمجة المتقدمة الأخرى، استخدام HSA لزيادة أداء التنفيذ. [ 5 ] يُستخدم الحوسبة غير المتجانسة على نطاق واسع في أجهزة النظام على شريحة واحدة ، مثل الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والأجهزة المحمولة الأخرى ووحدات تحكم ألعاب الفيديو . [ 6 ] تسمح HSA للبرامج باستخدام معالج الرسومات لإجراء حسابات الفاصلة العائمة دون الحاجة إلى ذاكرة منفصلة أو جدولة. [ 7 ]
الأساس المنطقي
يكمن الهدف من تقنية HSA في تخفيف العبء على المبرمجين عند نقل العمليات الحسابية إلى وحدة معالجة الرسومات (GPU). كانت هذه التقنية في الأصل حكرًا على شركة AMD وتُعرف باسم FSA، ثم تم توسيع نطاقها لتشمل وحدات معالجة أخرى غير وحدات معالجة الرسومات، مثل معالجات الإشارات الرقمية (DSP) من الشركات المصنعة الأخرى .
الخطوات التي يتم تنفيذها عند تفريغ العمليات الحسابية إلى وحدة معالجة الرسومات (GPU) على نظام غير HSA
الخطوات التي يتم تنفيذها عند تفريغ العمليات الحسابية إلى وحدة معالجة الرسومات (GPU) على نظام HSA، باستخدام وظائف HSA
تُعدّ وحدات معالجة الرسومات الحديثة مناسبة جدًا لتنفيذ تعليمات واحدة وبيانات متعددة (SIMD) وتعليمات واحدة وخيوط متعددة (SIMT)، بينما لا تزال وحدات المعالجة المركزية الحديثة قيد التحسين للتفرع، إلخ.
ملخص
بفضل الأنظمة المدمجة مثل محرك النطاق العريض الخلوي ، أصبح تبادل ذاكرة النظام مباشرةً بين مكونات النظام المختلفة عاملاً أساسياً في انتشار الحوسبة غير المتجانسة. تشير الحوسبة غير المتجانسة إلى الأنظمة التي تحتوي على وحدات معالجة متعددة ، مثل وحدات المعالجة المركزية (CPU)، ووحدات معالجة الرسومات (GPU)، ومعالجات الإشارات الرقمية (DSP)، أو أي نوع من الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC). يسمح تصميم النظام لأي مُسرِّع، كمعالج الرسومات مثلاً ، بالعمل على نفس مستوى معالجة وحدة المعالجة المركزية للنظام.
من بين ميزاتها الرئيسية، تُعرّف HSA مساحة عناوين افتراضية موحدة لأجهزة الحوسبة: فبينما تمتلك وحدات معالجة الرسومات (GPUs) تقليديًا ذاكرتها الخاصة، منفصلة عن ذاكرة وحدة المعالجة المركزية (CPU) الرئيسية، تتطلب HSA من هذه الأجهزة مشاركة جداول الصفحات لتبادل البيانات عبر مشاركة المؤشرات . ويتم دعم ذلك بواسطة وحدات إدارة ذاكرة مخصصة . [ 2 ] : 6-7 ولجعل التوافق ممكنًا، وتسهيل جوانب البرمجة المختلفة، صُممت HSA لتكون مستقلة عن بنية مجموعة التعليمات (ISA) لكل من وحدات المعالجة المركزية والمسرعات، ولدعم لغات البرمجة عالية المستوى.
حتى الآن، تغطي مواصفات HSA ما يلي:
الطبقة الوسيطة لـ HSA
HSAIL (لغة وسيطة لهندسة الأنظمة غير المتجانسة)، وهي مجموعة تعليمات افتراضية للبرامج المتوازية
- على غرار التمثيل الوسيط لـ LLVM و SPIR (المستخدمة بواسطة OpenCL و Vulkan )
- يتم تحويلها إلى مجموعة تعليمات محددة بواسطة مترجم JIT
- اتخاذ قرارات متأخرة بشأن النواة (النوى) التي يجب أن تقوم بتنفيذ مهمة ما
- بالتوازي الصريح
- يدعم الاستثناءات والوظائف الافتراضية وغيرها من الميزات عالية المستوى
- دعم تصحيح الأخطاء
نموذج ذاكرة HSA
موزع HSA ووقت التشغيل
- صُممت لتمكين جدولة المهام غير المتجانسة: قائمة عمل لكل نواة، وتوزيع العمل على قوائم العمل، وموازنة الأحمال عن طريق سرقة العمل.
- يمكن لأي نواة جدولة العمل لأي نواة أخرى، بما في ذلك نفسها.
- انخفاض كبير في تكاليف جدولة العمل الأساسي
تُعد الأجهزة المحمولة أحد مجالات تطبيق تقنية HSA، حيث تُحقق فيها كفاءة محسّنة في استهلاك الطاقة. [ 6 ]
مخططات الكتل
توضح الرسوم التوضيحية أدناه مقارنة تنسيق وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في ظل بنية HSA مقابل البنية التقليدية.
بنية قياسية مزودة بوحدة معالجة رسومية منفصلة متصلة بناقل PCI Express . لا يمكن إجراء نسخ البيانات بين وحدة المعالجة الرسومية ووحدة المعالجة المركزية بسبب اختلاف الذاكرة الفعلية.
توفر تقنية HSA ذاكرة افتراضية موحدة وتسهل تمرير المؤشرات عبر PCI Express بدلاً من نسخ البيانات بأكملها.
في الذاكرة الرئيسية المقسمة، يتم تخصيص جزء من ذاكرة النظام حصريًا لوحدة معالجة الرسومات (GPU). ونتيجة لذلك، لا يمكن إجراء عملية النسخ الصفري.
ذاكرة رئيسية موحدة، حيث يتم تمكين وحدة معالجة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية بتقنية HSA. وهذا يجعل عملية النسخ الصفري ممكنة. [ 8 ]
يجب أن يتوافق كل من وحدة إدارة الذاكرة (MMU) الخاصة بوحدة المعالجة المركزية ووحدة إدارة الذاكرة الخاصة بوحدة معالجة الرسومات (IOMMU) مع مواصفات أجهزة HSA.
دعم البرامج

تتطلب بعض الميزات الخاصة بتقنية HSA المُطبقة في الأجهزة دعمًا من نواة نظام التشغيل وبرامج تشغيل الأجهزة المُحددة. على سبيل المثال، تم دمج دعم بطاقات الرسومات AMD Radeon و AMD FirePro ، ووحدات المعالجة المسرعة (APUs ) القائمة على معمارية Graphics Core Next (GCN)، في الإصدار 3.19 من نواة لينكس الرئيسية ، الصادر في 8 فبراير 2015. [ 10 ] لا تتفاعل البرامج مباشرةً مع amdkfd ، بل تُرتّب مهامها باستخدام وقت تشغيل HSA. [ 11 ] يركز هذا التطبيق الأول، المعروف باسم amdkfd ، على وحدات المعالجة المسرعة "Kaveri" أو "Berlin"، ويعمل جنبًا إلى جنب مع برنامج تشغيل رسومات Radeon الحالي في النواة.
بالإضافة إلى ذلك، يدعم برنامج amdkfd نظام إدارة الطوابير غير المتجانسة (HQ)، الذي يهدف إلى تبسيط توزيع مهام الحوسبة بين وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات المتعددة من وجهة نظر المبرمج. وقد تم اعتماد دعم إدارة الذاكرة غير المتجانسة ( HMM )، المناسب فقط لأجهزة الرسومات التي تتميز بالإصدار الثاني من وحدة إدارة الذاكرة والإدخال /الإخراج (IOMMU ) من AMD ، في الإصدار الرئيسي من نواة لينكس 4.14. [ 12 ]
تم الإعلان عن دعم متكامل لمنصات HSA لإصدار "Sumatra" من OpenJDK ، المقرر إصداره في عام 2015. [ 13 ]
AMD APP SDK هي مجموعة أدوات تطوير برمجيات خاصة بشركة AMD تستهدف الحوسبة المتوازية ، وهي متوفرة لأنظمة مايكروسوفت ويندوز ولينكس. أما Bolt فهي مكتبة قوالب مكتوبة بلغة C++ مُحسَّنة للحوسبة غير المتجانسة. [ 14 ]
يشمل برنامج GPUOpen عدداً من أدوات البرمجيات الأخرى المتعلقة بتقنية HSA. يتضمن الإصدار 2.0 من CodeXL أداة تحليل أداء HSA. [ 15 ]
دعم الأجهزة
AMD
اعتبارًا من فبراير 2015 في ذلك الوقت ، كانت معالجات AMD من سلسلة "Kaveri" A-series APUs (انظر معالجات "Kaveri" المكتبية ومعالجات "Kaveri" المحمولة ) وجهاز PlayStation 4 من سوني هي الوحيدة التي سمحت لوحدة معالجة الرسومات المدمجة بالوصول إلى الذاكرة عبر الإصدار الثاني من وحدة إدارة الذاكرة والإدخال/الإخراج (IOMMU) من AMD. أما معالجات APUs السابقة (Trinity وRichland) فقد تضمنت وظائف الإصدار الثاني من IOMMU، ولكن فقط لاستخدامها مع وحدة معالجة رسومات خارجية متصلة عبر PCI Express.
تتضمن وحدات المعالجة المركزية Carrizo و Bristol Ridge APUs التي تم إصدارها بعد عام 2015 أيضًا وظيفة IOMMU الإصدار 2 لوحدة معالجة الرسومات المدمجة.
يوضح الجدول التالي ميزات معالجات AMD المزودة برسومات ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك وحدات المعالجة المسرعة (انظر أيضًا: قائمة معالجات AMD المزودة برسومات ثلاثية الأبعاد ).
| منصة | طاقة عالية، طاقة قياسية، وطاقة منخفضة | طاقة منخفضة ومنخفضة للغاية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الاسم الرمزي | الخادم | أساسي | تورنتو | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ميكرو | كيوتو | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| سطح المكتب | أداء | رافائيل | فينيكس | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| التيار السائد | يانو | ترينيتي | ريتشلاند | كافيري | كافيري ريفريش (جودافاري) | كارريزو | بريستول ريدج | رايفن ريدج | بيكاسو | رينوار | سيزان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دخول | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أساسي | كابيني | دالي | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| متحرك | أداء | رينوار | سيزان | رامبرانت | سلسلة دراغون | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| التيار السائد | يانو | ترينيتي | ريتشلاند | كافيري | كارريزو | بريستول ريدج | رايفن ريدج | بيكاسو | رينوار لوسيان | سيزان بارسيلو | فينيكس | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دخول | دالي | ميندوسينو | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أساسي | ديسنا، أونتاريو، زاكيت | كابيني، تيماش | بيما، مولينز | كارريزو-إل | ستوني ريدج | بولوك | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مغروس | ترينيتي | النسر الأصلع | ميرلين فالكون ، براون فالكون | البومة القرناء الكبيرة | غراي هوك | أونتاريو، زاكيت | كابيني | نسر السهوب ، النسر المتوج ، عائلة LX | صقر البراري | صقر مخطط | ريفر هوك | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مطلق سراحه | أغسطس 2011 | أكتوبر 2012 | يونيو 2013 | يناير 2014 | 2015 | يونيو 2015 | يونيو 2016 | أكتوبر 2017 | يناير 2019 | مارس 2020 | يناير 2021 | يناير 2022 | سبتمبر 2022 | يناير 2023 | يناير 2011 | مايو 2013 | أبريل 2014 | مايو 2015 | فبراير 2016 | أبريل 2019 | يوليو 2020 | يونيو 2022 | نوفمبر 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بنية المعالج الدقيقة | K10 | مطرقة الركائز | مدحلة بخارية | حفارة | " حفارة+ " [ 16 ] | زن | زين+ | زين 2 | زين 3 | زين 3+ | زين 4 | الوشق | جاكوار | بوما | بوما+ [ 17 ] | " حفارة+ " | زن | زين+ | " زين 2+ " | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISA | x86-64 الإصدار 1 | x86-64 الإصدار 2 | x86-64 الإصدار 3 | x86-64 الإصدار 4 | x86-64 الإصدار 1 | x86-64 الإصدار 2 | x86-64 الإصدار 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المقبس | سطح المكتب | أداء | غير متوفر | AM5 | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| التيار السائد | غير متوفر | AM4 | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دخول | FM1 | FM2 | FM2+ | FM2+ [ أ ] ، AM4 | AM4 | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أساسي | غير متوفر | غير متوفر | AM1 | غير متوفر | FP5 | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| آخر | FS1 | FS1+ ، FP2 | FP3 | FP4 | FP5 | FP6 | FP7 | FL1 | FP7 FP7r2 FP8 | FT1 | FT3 | FT3b | FP4 | FP5 | FT5 | FP5 | FT6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| إصدار PCI Express | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CXL | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مصنع ( نانومتر ) | GF 32SHP ( HKMG SOI ) | GF 28SHP (HKMG بالجملة) | GF 14LPP ( FinFET bulk) | GF 12LP (FinFET bulk) | TSMC N7 (FinFET bulk) | TSMC N6 (FinFET bulk) | CCD: TSMC N5 (FinFET bulk) cIOD: TSMC N6 (FinFET bulk) | TSMC 4nm (FinFET bulk) | TSMC N40 (كمية كبيرة) | TSMC N28 (HKMG bulk) | GF 28SHP (HKMG بالجملة) | GF 14LPP ( FinFET bulk) | GF 12LP (FinFET bulk) | TSMC N6 (FinFET bulk) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مساحة القالب ( مم² ) | 228 | 246 | 245 | 245 | 250 | 210 [ 18 ] | 156 | 180 | 210 | CCD: (2x) 70 cIOD: 122 | 178 | 75 (+ 28 FCH ) | 107 | ؟ | 125 | 149 | حوالي 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأدنى لاستهلاك الطاقة (للنساء) | 35 | 17 | 12 | 10 | 15 | 65 | 35 | 4.5 | 4 | 3.95 | 10 | 6 | 12 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى استهلاك للطاقة الحرارية لوحدة الطاقة المساعدة (واط) | 100 | 95 | 65 | 45 | 170 | 54 | 18 | 25 | 6 | 54 | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى تردد أساسي لوحدة المعالجة المركزية (بوحدة جيجاهرتز) | 3 | 3.8 | 4.1 | 4.1 | 3.7 | 3.8 | 3.6 | 3.7 | 3.8 | 4.0 | 3.3 | 4.7 | 4.3 | 1.75 | 2.2 | 2 | 2.2 | 3.2 | 2.6 | 1.2 | 3.35 | 2.8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لوحدات المعالجة المساعدة لكل عقدة [ ب ] | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لعدد أنوية المعالج لكل وحدة معالجة مركزية | 1 | 2 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لوحدات CCX لكل شريحة أساسية | 1 | 2 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لعدد النوى لكل وحدة CCX | 4 | 8 | 2 | 4 | 2 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لعدد أنوية وحدة المعالجة المركزية [ c ] لكل وحدة معالجة مركزية مدمجة | 4 | 8 | 16 | 8 | 2 | 4 | 2 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى للخيوط لكل نواة معالج | 1 | 2 | 1 | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بنية خط أنابيب الأعداد الصحيحة | 3+3 | 2+2 | 4+2 | 4+2+1 | 1+3+3+1+2 | 1+1+1+1 | 2+2 | 4+2 | 4+2+1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| i386، i486، i586، CMOV، NOPL، i686، PAE ، NX bit ، CMPXCHG16B، AMD-V ، RVI ، ABM ، و 64-bit LAHF/SAHF | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IOMMU [ د ] | غير متوفر | الإصدار الثاني | الإصدار 1 | الإصدار الثاني | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BMI1 و AES-NI و CLMUL و F16C | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| موفي | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| AVIC و BMI2 و RDRAND وMWAITX/MONITORX | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SME [ e ] ، TSME [ e ] ، ADX ، SHA ، RDSEED ، SMAP ، SMEP ، XSAVEC، XSAVES، XRSTORS، CLFLUSHOPT، CLZERO، وPTE Coalescing | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GMET وWBNOINVD وCLWB وQOS وPQE-BW وRDPID وRDPRU وMCOMMIT | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MPK ، VAES | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بورصة سنغافورة | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| وحدات معالجة الفاصلة العائمة لكل نواة | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| عدد الأنابيب لكل وحدة معالجة نقطة عائمة | 2 | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| عرض أنبوب وحدة معالجة التدفق | 128 بت | 256 بت | 80 بت | 128 بت | 256 بت | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مستوى SIMD لمجموعة تعليمات وحدة المعالجة المركزية | SSE4a [ f ] | AVX | AVX2 | AVX-512 | SSSE3 | AVX | AVX2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3DNow! | 3DNow!+ | غير متوفر | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| جلب مسبق/جلب مسبق للعرض | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| GFNI | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| AMX | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FMA4 و LWP و TBM و XOP | غير متوفر | غير متوفر | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FMA3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| AMD XDNA | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات من المستوى الأول لكل نواة (كيلوبايت) | 64 | 16 | 32 | 32 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ترابط ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات من المستوى الأول (الطرق) | 2 | 4 | 8 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات من المستوى الأول لكل نواة | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لإجمالي ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات من المستوى الأول لوحدة المعالجة المساعدة (كيلوبايت) | 256 | 128 | 192 | 256 | 512 | 256 | 64 | 128 | 96 | 128 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ترابط ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات من المستوى الأول (الطرق) | 2 | 3 | 4 | 8 | 2 | 3 | 4 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني لكل نواة | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لإجمالي ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني لوحدة المعالجة المركزية (ميغابايت) | 4 | 2 | 4 | 16 | 1 | 2 | 1 | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ترابط ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني (طرق) | 16 | 8 | 16 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لذاكرة التخزين المؤقت L3 على القالب لكل CCX (MiB) | غير متوفر | 4 | 16 | 32 | غير متوفر | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لذاكرة التخزين المؤقت ثلاثية الأبعاد لكل مستشعر CCD (ميغابايت) | غير متوفر | 64 | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى الإجمالي لذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث داخل وحدة المعالجة المركزية لكل وحدة معالجة مساعدة (ميغابايت) | 4 | 8 | 16 | 64 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الأعلى. إجمالي ذاكرة التخزين المؤقتة ثلاثية الأبعاد لكل وحدة APU (MiB) | غير متوفر | 64 | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لذاكرة التخزين المؤقت L3 للوحة لكل وحدة معالجة مركزية (ميغابايت) | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لإجمالي ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث لكل وحدة معالجة مركزية (ميغابايت) | 4 | 8 | 16 | 128 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ترابط ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث لوحدة المعالجة المساعدة (APU ) (طرق) | 16 | 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مخطط ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث | ضحية | ضحية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحد الأقصى لذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الرابع | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى دعم لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) | DDR3 -1866 | DDR3-2133 | DDR3-2133 ، DDR4-2400 | DDR4-2400 | DDR4-2933 | DDR4-3200 ، LPDDR4-4266 | DDR5 -4800، LPDDR5 -6400 | DDR5 -5200 | DDR5 -5600، LPDDR5x -7500 | DDR3L -1333 | DDR3L-1600 | DDR3L-1866 | DDR3-1866 ، DDR4-2400 | DDR4-2400 | DDR4-1600 | DDR4-3200 | LPDDR5-5500 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى عدد من قنوات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية لكل وحدة معالجة مركزية مدمجة | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى عرض نطاق ترددي لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (جيجابايت/ثانية) لكل وحدة معالجة مركزية مدمجة | 29.866 | 34.132 | 38.400 | 46.932 | 68.256 | 102.400 | 83.200 | 120.000 | 10.666 | 12800 | 14.933 | 19.200 | 38.400 | 12800 | 51.200 | 88000 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بنية المعالج الرسومي الدقيقة | تيرا سكيل 2 (VLIW5) | تيرا سكيل 3 (VLIW4) | الجيل الثاني من GCN | الجيل الثالث من GCN | الجيل الخامس من GCN [ 19 ] | الحمض النووي الريبوزي 2 | الحمض النووي الريبوزي 3 | تيرا سكيل 2 (VLIW5) | الجيل الثاني من GCN | الجيل الثالث من GCN [ 19 ] | الجيل الخامس من GCN | الحمض النووي الريبوزي 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مجموعة تعليمات وحدة معالجة الرسومات | مجموعة تعليمات تيرا سكيل | مجموعة تعليمات GCN | مجموعة تعليمات الحمض النووي الريبوزي المنقح | مجموعة تعليمات تيرا سكيل | مجموعة تعليمات GCN | مجموعة تعليمات الحمض النووي الريبوزي المنقح | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى تردد أساسي لوحدة معالجة الرسومات (ميجاهرتز) | 600 | 800 | 844 | 866 | 1108 | 1250 | 1400 | 2100 | 2400 | 400 | 538 | 600 | ؟ | 847 | 900 | 1200 | 600 | 1300 | 1900 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أقصى معدل GFLOPS لوحدة معالجة الرسومات الأساسية [ g ] | 480 | 614.4 | 648.1 | 886.7 | 1134.5 | 1760 | 1971.2 | 2150.4 | 3686.4 | 102.4 | 86 | ؟ | ؟ | ؟ | 345.6 | 460.8 | 230.4 | 1331.2 | 486.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| محرك ثلاثي الأبعاد [ h ] | حتى 400:20:8 | حتى 384:24:6 | حتى 512:32:8 | حتى 704:44:16 [ 20 ] | حتى 512:32:8 | 768:48:8 | 128:8:4 | 80:8:4 | 128:8:4 | حتى 192:12:8 | حتى 192:12:4 | 192:12:4 | حتى 512:؟؟:؟ | 128:??:? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IOMMUv1 | IOMMUv2 | IOMMUv1 | ؟ | IOMMUv2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| جهاز فك تشفير الفيديو | UVD 3.0 | UVD 4.2 | UVD 6.0 | VCN 1.0 [ 21 ] | VCN 2.1 [ 22 ] | VCN 2.2 [ 22 ] | VCN 3.1 | ؟ | UVD 3.0 | UVD 4.0 | UVD 4.2 | UVD 6.2 | VCN 1.0 | VCN 3.1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مشفر الفيديو | غير متوفر | VCE 1.0 | VCE 2.0 | VCE 3.1 | غير متوفر | VCE 2.0 | VCE 3.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حركة السوائل من AMD | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| توفير طاقة وحدة معالجة الرسومات | باور بلاي | باور تييون | باور بلاي | باور تيون [ 23 ] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| TrueAudio | غير متوفر | ؟ | غير متوفر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تقنية FreeSync | 1 2 | 1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HDCP [ i ] | ؟ | 1.4 | 2.2 | 2.3 | ؟ | 1.4 | 2.2 | 2.3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بلاي ريدي [ i ] | غير متوفر | 3.0 لم يتم إصداره بعد | غير متوفر | 3.0 لم يتم إصداره بعد | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الشاشات المدعومة [ j ] | 2-3 | 2-4 | 3 | 3 (سطح المكتب) 4 (الهاتف المحمول، المدمج) | 4 | 2 | 3 | 4 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
/drm/radeon[ ك ] [ 26 ] [ 27 ] | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
/drm/amdgpu[ ك ] [ 28 ] | غير متوفر | غير متوفر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- ↑ لطرازات الحفارات FM2+: A8-7680 و A6-7480 و Athlon X4 845.
- ↑ سيكون جهاز الكمبيوتر عقدة واحدة.
- ↑ وحدة المعالجة المسرعة (APU) تجمع بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU). كلاهما يحتوي على أنوية.
- ↑ يتطلب دعم البرامج الثابتة.
- 1 2 يتطلب دعم البرامج الثابتة.
- ↑ لا يوجد SSE4. لا يوجد SSSE3.
- ↑ يتم حساب أداء الدقة الفردية من سرعة الساعة الأساسية (أو المعززة) للمعالج بناءً على عملية FMA .
- ↑ تظليل موحد : وحدات تعيين النسيج : وحدات إخراج العرض
- ١ ٢ لتشغيل محتوى الفيديو المحمي، يتطلب الأمر أيضًا دعمًا من البطاقة ونظام التشغيل وبرنامج التشغيل والتطبيق. كما يلزم وجود شاشة عرض متوافقة مع HDCP. يُعدّ HDCP إلزاميًا لإخراج بعض تنسيقات الصوت، مما يفرض قيودًا إضافية على إعدادات الوسائط المتعددة.
- ↑ لتشغيل أكثر من شاشتين، يجب أن تدعم الشاشات الإضافية منفذ DisplayPort بشكل أصلي . [ 25 ] بدلاً من ذلك، يمكن استخدام محولات DisplayPort النشطة إلى DVI/HDMI/VGA.
- 1 2 DRM ( مدير العرض المباشر ) هو أحد مكونات نواة لينكس. يشير الدعم المذكور في هذا الجدول إلى أحدث إصدار.
ذراع
تتوافق بنية Bifrost الدقيقة من ARM ، كما تم تطبيقها في Mali-G71، [ 30 ] تمامًا مع مواصفات الأجهزة HSA 1.1. اعتبارًا من يونيو 2016 لم تعلن شركة ARM عن دعم برمجي من شأنه استخدام هذه الميزة في الأجهزة.
انظر أيضاً
- الحوسبة للأغراض العامة على وحدات معالجة الرسومات (GPGPU)
- الوصول غير الموحد للذاكرة (NUMA)
- OpenMP
- الذاكرة المشتركة
- نسخة صفرية
- تقنية تُمكّن من التشغيل بدون نسخ لوحدة المعالجة المركزية ومسرع متوازي [ 31 ]
مراجع
- ↑ تارون آير (30 أبريل 2013). "شركة AMD تكشف النقاب عن تقنية الوصول الموحد غير المتجانس للذاكرة (hUMA)" . موقع Tom's Hardware .
- 1 2 جورج كيريازيس (30 أغسطس 2012). بنية النظام غير المتجانس: مراجعة فنية (ملف PDF) (تقرير). AMD. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 28 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 26 مايو 2014 .
- ↑ "ما هي بنية النظام غير المتجانس (HSA)؟" . AMD. مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2014. تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2014 .
- ↑ جويل هروشكا (26 أغسطس 2013). "إعداد HSAIL: AMD تشرح مستقبل التعاون بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات" . إكستريم تك . زيف ديفيس .
- ↑ لينارو (21 مارس 2014). "LCE13: بنية النظام غير المتجانس (HSA) على ARM" . slideshare.net .
- 1 2 "هندسة الأنظمة غير المتجانسة: الغرض والتوقعات" . gpuscience.com . 9 نوفمبر 2012. مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 24 مايو 2014 .
- ↑ "بنية النظام غير المتجانس: معالجة الصور متعددة النوى باستخدام مزيج من عناصر وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات" . تصميم الحوسبة المدمجة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مايو 2014 .
- ↑ "البنية الدقيقة لكافيري" . سيمي أكوريت . 15 يناير 2014.
- ↑ مايكل لارابيل (21 يوليو 2014). "برنامج تشغيل AMDKFD لا يزال قيد التطوير لنظام HSA مفتوح المصدر على لينكس" . فورونيكس . تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2015 .
- 1 2 "نواة لينكس 3.19، القسم 1.3. برنامج تشغيل HSA لأجهزة AMD GPU" . kernelnewbies.org . 8 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2015 .
- ↑ "HSA-Runtime-Reference-Source/README.md at master" . github.com . 14 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2015 .
- ↑ "الإعلان عن نواة لينكس 4.14 مع تشفير آمن للذاكرة وميزات أخرى" . 13 نوفمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 13 نوفمبر 2017.
- ↑ أليكس وودي (26 أغسطس 2013). "مؤسسة HSA تهدف إلى تعزيز قدرات جافا في معالجة الرسومات" . HPCwire .
- ↑ "Bolt on github" . GitHub . 11 يناير 2022.
- ↑ AMD GPUOpen (19 أبريل 2016). "يتضمن CodeXL 2.0 محلل أداء HSA" . مؤرشف من الأصل في 27 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 21 أبريل 2016 .
- ↑ "أعلنت AMD عن الجيل السابع من وحدة المعالجة المساعدة (APU): Excavator mk2 بمعالجات Bristol Ridge وStoney Ridge لأجهزة الكمبيوتر المحمولة" . 31 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2020 .
- ↑ «عائلة معالجات AMD المحمولة "كارريزو" مصممة لتحقيق قفزة نوعية في الأداء وكفاءة استهلاك الطاقة في عام 2015» (بيان صحفي). 20 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2015 .
- ↑ "دليل مقارنة معالجات الأجهزة المحمولة، الإصدار 13.0، الصفحة 5 : القائمة الكاملة لمعالجات AMD للأجهزة المحمولة" . TechARP.com . تاريخ الاطلاع: 13 ديسمبر 2017 .
- ١ ٢ "رُصدت وحدات معالجة الرسومات AMD VEGA10 وVEGA11 في برنامج تشغيل OpenCL" . VideoCardz.com . تاريخ الاطلاع: ٦ يونيو ٢٠١٧ .
- ↑ كاتريس، إيان (1 فبراير 2018). "معالجات Zen وVega: وحدات معالجة Ryzen APUs لمنصة AM4 - يوم AMD التقني في معرض CES: الكشف عن خارطة طريق 2018، مع وحدات معالجة Ryzen APUs، ومعالجات Zen+ بتقنية 12 نانومتر، ومعالجات Vega بتقنية 7 نانومتر" . Anandtech . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 فبراير 2018 .
- ↑ لارابيل، مايكل (17 نوفمبر 2017). "دعم ترميز Radeon VCN متوفر في Mesa 17.4 Git" . فورونيكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2017 .
- ١ ٢ "معالج AMD Ryzen 5000G 'Cezanne' APU يحصل على أول صور عالية الدقة لشريحة المعالج، ١٠.٧ مليار ترانزستور في حزمة ١٨٠ مم²" . wccftech . ١٢ أغسطس ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٥ أغسطس ٢٠٢١ .
- ↑ توني تشين؛ جيسون غريفز، "معمارية AMD Graphics Core Next (GCN)" (ملف PDF) ، AMD ، تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2016
- ↑ "نظرة فنية على معمارية كافيري من AMD" . سيمي أكوريت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يوليو 2014 .
- ↑ "كيف يمكنني توصيل ثلاث شاشات أو أكثر ببطاقة رسومات AMD Radeon™ HD 5000 و HD 6000 و HD 7000؟" . AMD . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 ديسمبر 2014 .
- ↑ إيرلي، ديفيد (26 نوفمبر 2009). "دعم منفذ العرض بواسطة برنامج تشغيل KMS المدمج في نواة لينكس 2.6.33" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2016 .
- ↑ "مصفوفة ميزات Radeon" . freedesktop.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2016 .
- ↑ ديوشر، ألكسندر (16 سبتمبر 2015). "XDC2015: AMDGPU" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2016 .
- 1 2 ميشيل دانزر (17 نوفمبر 2016). " [ إعلان ] xf86-video-amdgpu 1.2.0 " . lists.x.org .
- ↑ "معمارية ARM Bifrost لوحدة معالجة الرسومات" . 30 مايو 2016.
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ بنية ذاكرة حاسوبية لأنظمة الحوسبة الهجينة التسلسلية والمتوازية، براءات اختراع أمريكية رقم 7,707,388، 2010 و8,145,879، 2012. المخترع: عوزي فيشكين
روابط خارجية
- عرض تقديمي حول بنية النظام غير المتجانس HSA على يوتيوب من تقديم فينود تيباراجو في مؤتمر SC13 في نوفمبر 2013
- إدارة الخدمات الصحية والنظام البيئي للبرمجيات
- ٢٠١٢ - HSA بقلم مايكل هيوستن، مؤرشف في ٥ مارس ٢٠١٦ على موقع Wayback Machine
- بنية النظام غير المتجانس
- الحوسبة غير المتجانسة
