Einen Artikel, um alle beliebten Chips zu durchsehen: Zusammenfassung des ersten Tages von Hot Chips 2025

Das jährliche Hotchips-Event hat offiziell begonnen. Weltweit führende Hersteller haben auf der Konferenz ihre Ansichten und Designkonzepte in Bezug auf Chips geteilt. In diesem zusammenfassenden Artikel werden wir die führenden CPU-Designs von Intel, IBM und aufstrebenden RISC-V-Neugründungen sowie die Designs von GPU-Riesen wie NVIDIA vorstellen.

Hier folgt der vollständige Artikel:

Ein Hochleistungs-RISC-V-Design

Condor Computing ist eine Tochtergesellschaft von Andes Technology und konzentriert sich auf die Entwicklung von Hochleistungs-RISC-V-Kernen. Cuzco ist ihr erstes Design und wurde von einem relativ kleinen Team mit nur 50 Ingenieuren entwickelt.

Derzeit entwickeln mehrere Unternehmen Hochleistungs-RISC-V-Kerne. Condor strebt es an, Spitzenreiter in der Branche zu werden und die höchste Leistung innerhalb eines ähnlichen Leistungsverbrauchs zu bieten. Das RISC-V-Ekosystem ist noch in stetiger Entwicklung, sodass wir uns derzeit in einer Wachstumsphase befinden. In Zukunft können noch zahlreiche Teilnehmer am Markt teilnehmen, aber letztendlich wird es zu einem Ausleseprozess kommen, in dem nur noch wenige Teilnehmer übrig bleiben.

Von einer sehr hohen Ebene betrachtet, ähnelt das Design von Cuzco anderen Hochleistungs-Prozessoren sehr. Das bedeutet, dass es einen breiten Frontend-Bereich, einen ziemlich tiefen 256-Einträge-Wiederholungs-Puffer und acht Ausführungspipelinen usw. aufweist. Condor plant nicht, das Rad neu zu erfinden; ihr Ziel ist es, ein Rad zu schaffen, das optimiert ist im Vergleich zu anderen Herstellern im RISC-V-Ekosystem.

Cuzco ist ein vollständiges IP-Design. Das heißt, es ist nicht nur ein CPU-Kern, sondern verfügt auch über Cache- und Konsistenzverwaltung; es kann im Wesentlichen an den Speicher- und I/O-Bus angeschlossen werden. Unbestritten ist jedoch, dass der CPU-Kern das Highlight dieses Designs ist – und das ist auch der Fokus von Condor.

Cuzco entspricht der RISC-V-RVA23-Spezifikation, der ersten Hauptspezifikation für Hochleistungs-RISC-V-Computing. Insbesondere ist bemerkenswert, dass diese Spezifikation die Unterstützung von Vektorinstruktionen enthält, was für Hochleistungsrechnungen von entscheidender Wichtigkeit ist – ganz zu schweigen von der effizienten Verarbeitung großer Datenmengen.

Condor hat für Cuzco eine zeitbasierte Mikroarchitektur gewählt. Diese Architektur wird sehr schnell sehr fortschrittlich und kann in einem Echtzeit-Blog nicht vollständig erklärt werden, aber im Wesentlichen verwenden sie Hardware-Compilierung zur Anweisungsreihenfolge. Kurz gesagt versuchen sie, die Out-of-Order-Ausführung zu verbessern, indem sie eine Methode entwickeln, die weniger Transistoren benötigt und daher energieeffizienter ist. In gewisser Weise klingt dies wie eine Variante der traditionellen statischen Anweisungsplanung in der Software (über den Compiler), aber ein Teil der Arbeit wird auf die Hardware übertragen, ohne die Idee vollständig aufzugeben.

Schließlich glaubt Condor, dass ihr Hardware-Schedulingsystem bessere Ergebnisse mit geringerem Leistungsverbrauch und geringerer Komplexität als das traditionelle OoO-Scheduling erzielen kann. Da der Leistungsverbrauch eine entscheidende Engstelle für die Gesamtleistung ist, wird diese Optimierung zu einer höheren Leistung führen.

Cuzco nutzt ein CPU-Design basierend auf Slices, mit maximal acht CPU-Kernen insgesamt.

Im Vergleich zu anderen OoO-Designs der Muttergesellschaft glaubt das Cuzco-Team, dass ihr Design in SPECint2006 fast doppelt so leistungsfähig pro Takt ist wie der aktuelle AX65-Kern von Andres.

Das IP wird mit maximal acht Kernen geliefert, mit privatem L2- und gemeinsam genutztem L3-Cache. Die Verknüpfung erfolgt über einen breiten CHI-Bus.

Das sonderbare japanische CPU

An zweiter Stelle in der CPU-Sektion von Hot Chip 2025 ist Pezy Computing, ein sonderbares japanisches CPU-Entwicklungsunternehmen, das sich auf die Designierung von Multi-Instruction-Multi-Data (MIMD)-CPUs spezialisiert hat.

MIMD ist ein altes Konzept in der CPU-Designierung, das aber in der realen Welt nicht allzu häufig vorkommt. Die meisten Designs sind Varianten des Single-Instruction-Multi-Data (SIMD). MIMD hat jedoch das Potenzial, in der Leistung SIMD zu übertreffen, da es in der Lage ist, Szenarien mit stark unabhängigen/ divergierenden Threads eleganter zu behandeln, in denen nur wenige (wenn überhaupt) Threads gleichzeitig die gleiche Anweisung verwenden.

Der PEZY SC4s wird in einem 5nm-Prozess von TSMC hergestellt. Die Größe eines einzelnen Chips ist relativ groß, ca. 556 Quadratmillimeter.