مشروع دنفر

مشروع دنفر هو الاسم الرمزي لوحدة معالجة مركزية صممتها شركة إنفيديا، وتُنفذ مجموعات تعليمات ARMv8-A 64/32 بت باستخدام مزيج من مُفكِّك ترميز بسيط للأجهزة وترجمة ثنائية برمجية ( إعادة تجميع ديناميكية ). حيث تعمل طبقة الترجمة الثنائية في دنفر برمجياً، على مستوى أدنى من نظام التشغيل، وتخزن تسلسلات التعليمات البرمجية المُحسَّنة والمُستخدمة بكثرة في ذاكرة تخزين مؤقتة سعتها 128 ميجابايت في الذاكرة الرئيسية. ^{[ 2 ]} تتميز دنفر بخط أنابيب فائق القياس واسع النطاق . يُتيح تصميمها دمجها مع نوى SIPs أخرى (مثل وحدة معالجة الرسومات ، ووحدة تحكم العرض ، ووحدة معالجة الإشارات الرقمية ، ومعالج الصور ، إلخ) في شريحة واحدة تُشكل نظامًا متكاملًا على شريحة (SoC). 

يستهدف مشروع دنفر أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والخوادم ، بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة . ^{[ 3 ]} وقد تم دمج النوى الخاصة به في سلسلة معالجات Tegra SoC من Nvidia. صُممت نوى دنفر في البداية لتقنية تصنيع 28 نانومتر (طراز Tegra T132 المعروف أيضًا باسم " Tegra K1 "). أما دنفر 2، فكان تصميمًا مُحسّنًا لتقنية تصنيع 16 نانومتر الأصغر حجمًا والأكثر كفاءة (طراز Tegra T186 المعروف أيضًا باسم " Tegra X2 ").

في عام 2018، أصدرت Nvidia تصميمًا مُحسَّنًا (الاسم الرمزي: " Carmel ")، يعتمد على معمارية ARMv8 (64 بت؛ الإصدار: ARM-v8.2 ^{[ 1 ]} مع معالجة فائقة التوازي ذات 10 مسارات، وأمان وظيفي، وتنفيذ مزدوج، وتكافؤ، وتصحيح الأخطاء ECC)، وتم دمجه في معالج Tegra Xavier SoC، مما يوفر ما مجموعه 8 أنوية (أو 4 أزواج ثنائية النواة). ^{[ 4 ]} تدعم نواة معالج Carmel تقنية Advanced SIMD (ARM NEON) بالكامل، وVFP (Vector Floating Point)، وARMv8.2-FP16. ^{[ 1 ]} أُجريت أولى الاختبارات المنشورة لأنوية Carmel المدمجة في مجموعة تطوير Jetson AGX من قِبل خبراء مستقلين في سبتمبر 2018، وأشارت إلى زيادة ملحوظة في الأداء، كما هو متوقع لهذا التطبيق العملي مقارنةً بالأنظمة السابقة، على الرغم من كل الشكوك التي تُحيط بسرعة إعداد الاختبار المستخدم بشكل عام، وبشكل خاص. ^{[ 5 ]} يمكن العثور على تصميم Carmel في طراز Tegra T194 (" Tegra Xavier ") المصمم بحجم هيكل يبلغ 12 نانومتر. 

• معالج فائق القياس ذو ترتيب متسلسل
• وحدة فك تشفير ثنائية الاتجاه لتعليمات ARM
• الترجمة الثنائية الفورية لرمز ARM إلى تعليمات VLIW الداخلية بواسطة مترجم الأجهزة، وتستخدم محاكاة البرامج كخيار احتياطي
• يمكن للترجمة إعادة ترتيب تعليمات ARM وإزالة تلك التي لا تساهم في النتيجة ^{[ 2 ]}
• تصل إلى 7 عمليات دقيقة لكل دورة ساعة مع ترجمة تعليمات VLIW؛ لا يمكن تشغيلها في وقت واحد مع وحدة فك تشفير ARM
• ذاكرة التخزين المؤقت L1 : 128  كيلوبايت من التعليمات + 64 كيلوبايت من البيانات لكل نواة ( مجموعة ترابطية  رباعية الاتجاهات )
• ذاكرة تخزين مؤقتة مشتركة من المستوى الثاني بحجم 2 ميجابايت بين نواتين من نوع Denver (مجموعة ترابطية 16 اتجاهًا) ^{[ 6 ]} 
• كما خصصت دنفر 128  ميجابايت من الذاكرة الرئيسية لتخزين رمز VLIW المترجم؛ هذا الجزء من الذاكرة غير قابل للوصول إليه من قبل نظام التشغيل الرئيسي.
• تصل  سرعات الساعة إلى 2.5 جيجاهرتز على عملية TSMC 28 نانومتر ^{[ 7 ]}

تم دمج معالج Denver ثنائي النواة مع وحدة معالجة رسومية تعتمد على معمارية Kepler لتشكيل معالج Tegra K1  ؛ وقد تم استخدام معالج K1 ثنائي النواة بتردد 2.3 جيجاهرتز والمبني على معمارية Denver لأول مرة في جهاز HTC Nexus 9 اللوحي، الذي تم إصداره في 3 نوفمبر 2014. ^{[ 8 ] [ 9 ]} ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن معالج Tegra K1 رباعي النواة، على الرغم من استخدامه نفس الاسم، إلا أنه لا يعتمد على معمارية Denver.

The Nvidia Tegra X2 has two Denver2 cores paired with four Cortex-A57 cores using a coherent HMP (Heterogeneous Multi-Processor Architecture) approach.^[10] They are paired with a Pascal GPU.

The Tegra Xavier has a Volta GPU and several special purpose accelerators. The 8 Carmel CPU cores is divided into 4 ASIC macro blocks (each having 2 cores,) matched to each other with a crossbar and 4 MiB of shared L3 memory.

The existence of Project Denver was revealed at the 2011 Consumer Electronics Show.^[11] In a March 4, 2011 Q&A article CEO Jen-Hsun Huang revealed that Project Denver is a five-year 64-bitARMv8-A architectureCPU development on which hundreds of engineers had already worked for three and half years and which also has 32-bitARM instruction set (ARMv7) backward compatibility.^[12] Project Denver was started in Stexar Company (Colorado) as an x86-compatible processor using binary translation, similar to projects by Transmeta. Stexar was acquired by Nvidia in 2006.^[13][14][15]

According to Tom's Hardware, there are engineers from Intel, AMD, HP, Sun and Transmeta on the Denver team, and they have extensive experience designing superscalar CPUs with out-of-order execution, very long instruction words (VLIW) and simultaneous multithreading (SMT).^[16]

According to Charlie Demerjian, the Project Denver CPU may internally translate the ARM instructions to an internal instruction set, using firmware in the CPU.^[17] Also according to Demerjian, Project Denver was originally intended to support both ARM and x86 code using code morphing technology from Transmeta, but was changed to the ARMv8-A 64-bit instruction set because Nvidia could not obtain a license to Intel's patents.^[17]

أُعلن عن جهاز جوجل نيكسوس 9 ، أول جهاز استهلاكي مزود بمعالجات دنفر، في 15 أكتوبر 2014. صُنع الجهاز اللوحي بواسطة شركة HTC، ويحتوي على معالج Tegra K1 ثنائي النواة. وكان نيكسوس 9 أول جهاز يعمل بنظام أندرويد 64 بت متاح للمستهلكين. ^{[ 18 ]}

• مقارنة أنوية ARMv8-A

• فاليتش، ثيو (20 سبتمبر 2012). "الكشف عن مشروع NVIDIA Boulder: منافس Tegra يختبئ في مجموعة GPU" .
• غويناب، لينلي (18 أغسطس 2014). "أول معالج مركزي من إنفيديا يحقق نجاحًا باهرًا. دنفر يستخدم الترجمة الديناميكية ليتفوق على منافسيه في سوق الهواتف المحمولة" (ملف PDF) . مجموعة لينلي، MPR.