गैलेक्सी S7 में Exynos चिप के अंदर गहरी संक्रमण का अनुमान लगाने के लिए एक तंत्रिका नेटवर्क है

एक 14-नैनोमीटर FinFET Exynos 8890 चिप सिस्टम

कल कैलिफोर्निया में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक हॉट चिप्स पर एक विशेष सम्मेलन में, सैमसंग इंजीनियरों ने पहली बार रहस्यमय M1 प्रोसेसर कोर (कोड नाम Mongoose) के चित्र दिखाए जो S7 और S7 एज स्मार्टफोन पर काम करते हैं।

इन एंड्रॉइड स्मार्टफोन्स के अंतर्राष्ट्रीय संस्करणों में 14-नैनोमीटर FinFET Exynos 8890 चिप सिस्टम है। इसमें चार मानक ARM Cortex-A53 कोर (1.6 GHz) और चार मालिकाना M1 कोर 2.3 GHz और 2.6 पर काम कर रहे हैं। गीगा।

एक अमेरिकी विकास दल ने अपने प्रोजेक्ट पर तीन साल में M1 को खरोंच से विकसित किया । बेंचमार्क में, Exynos 8890 एक कोर पर प्रदर्शन के मामले में iPhone 6S A9 चिप से नीच है, लेकिन मल्टी-कोर कार्यों में जीतता है।


कोर प्लान M1। चित्र: सैमसंग

M1 कोर के घटकों में से एक अंतर्निहित शाखा भविष्यवक्ता है, जो भविष्यवाणी करता है कि क्या एक सशर्त शाखा को निष्पादन कार्यक्रम में निष्पादित किया जाएगा। शाखाओं का पूर्वानुमान पाइपलाइन डाउनटाइम को प्री लोड करके और निर्देश को निष्पादित करके कम कर देता है जिसे सशर्त शाखा निर्देश के निष्पादित होने के बाद निष्पादित किया जाना चाहिए। शाखा की भविष्यवाणी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रोसेसर कंप्यूटिंग संसाधनों के इष्टतम उपयोग की अनुमति देता है।

एक शाखा पूर्वसूचक के माध्यम से शाखा भविष्यवाणी प्रोसेसर में एक काफी मानक विशेषता है। पहले से ही पहले SPARC और MIPS प्रोसेसर में, एक आदिम स्थिर शाखा पूर्वानुमान पद्धति का उपयोग किया गया था, जब सशर्त शाखा निर्देश के बाद स्थित निर्देश हमेशा पाइप लाइन में लोड किए जाते थे। आधुनिक प्रोसेसर गतिशील संक्रमण भविष्यवाणी के अधिक उन्नत तरीकों को लागू करते हैं:

• संक्रमणों के समग्र इतिहास (बिमोडल काउंटर, अनुकूली दो-स्तरीय भविष्यवक्ता, वैश्विक संक्रमण भविष्यवाणी) के विश्लेषण के साथ;
  
  
• प्रत्येक सशर्त संक्रमण (स्थानीय संक्रमण भविष्यवाणी) के लिए अपने स्वयं के संक्रमण के इतिहास के विश्लेषण के साथ;
  
  
• एक हाइब्रिड भविष्यवक्ता जो सबसे सफल भविष्यवक्ताओं के परिणामों का चयन करता है, जिसमें चक्र के लिए भविष्यवक्ता भी शामिल है;
  
  
• अप्रत्यक्ष शाखाओं का पूर्वसूचक जो दो से अधिक शाखाएँ हो सकती हैं।

तो, यह पता चला है, एम 1 कोर में, सैमसंग इंजीनियरों ने एक तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करके शाखा भविष्यवाणी को लागू किया । यह एक अपेक्षाकृत नए प्रकार का संक्रमण पूर्वसूचक है। इसे पहली बार 1999 में प्रोफेसर लुसियन विंटन द्वारा सैद्धांतिक काम में इस्तेमाल करने का प्रस्ताव दिया गया था (वैज्ञानिक लेख "टूवर्ड्स ए हाई परफॉरमेंस न्यूरल ब्रांच प्रेडिक्टर ")। दो साल बाद, पहला अवधारणात्मक संक्रमण पूर्वसूचक विकसित किया गया था, जिसे सैद्धांतिक रूप से हार्डवेयर (वैज्ञानिक लेख " फास्ट पाथ-बेस्ड न्यूरल ब्रांच प्रेडिक्शन ", लेखक - प्रोफेसर डैनियल ए। जिमेनेज अमेरिका में रटगर्स विश्वविद्यालय से लागू किया जा सकता है )।

तंत्रिका नेटवर्क पर एक भविष्यवक्ता का एक महत्वपूर्ण लाभ संक्रमण के इतिहास के विश्लेषण में वृद्धि के साथ संसाधनों में एक रैखिक वृद्धि है (शास्त्रीय भविष्यवक्ताओं में, संसाधन खपत इतिहास में वृद्धि के साथ तेजी से बढ़ता है)। इस कारण से, तंत्रिका नेटवर्क पर एक भविष्यवक्ता अधिक कुशल है। पहले से ही डैनियल जिमेनेज के काम से पहले तंत्रिका नेटवर्क ने हाइब्रिड भविष्यवक्ता स्कॉट मैकफर्लिंग के साथ तुलना में 5.7% की वृद्धि देखी ।

बाद के वर्षों में, वही डैनियल जिमेनेज़ और अन्य शोधकर्ताओं ने गणना में एक बड़ी देरी सहित, संक्रमण पूर्वसूचक की कमियों को खत्म करने के लिए काम किया।

शोधकर्ता चैम्पियनशिप शाखा भविष्यवाणी में संक्रमण पूर्ववर्ती के लिए नवीनतम विचार प्रस्तुत करते हैंजिनमें से आखिरी जून 2016 में सियोल में ISCA 2016 के कंप्यूटर आर्किटेक्चर संगोष्ठी के भाग के रूप में आयोजित किया गया था ।

इस क्षेत्र में जोरदार वैज्ञानिक अनुसंधान के बावजूद, अब तक यह किसी भी बड़े प्रोसेसर के बारे में पता नहीं था, जो कि अवधारणात्मक पर संक्रमण के पूर्वसूचक को लागू करता है। ऐसा नहीं है कि S7 और S7 Edge स्मार्टफोन में M1 कोर के साथ FinFET Exynos 8890 पहला ऐसा प्रोसेसर है। बस सैमसंग और अन्य कंपनियों के डेवलपर्स जानकारी को गुप्त रखते हैं, और इसे समझा जा सकता है। ट्रांजिशन प्रिडिक्टर्स सेमीकंडक्टर उद्योग में सबसे अच्छे रहस्यों में से एक हैं। निर्माता अक्सर पेटेंट भी नहीं कराते हैंप्रतियोगियों के लिए एक रहस्य न देने के लिए उनके संक्रमण पूर्वसूचक, और इसलिए भी क्योंकि आधुनिक स्वामित्व प्रोसेसर में जटिल तर्क को देखते हुए, पेटेंट उल्लंघन के तथ्य को साबित करना मुश्किल होगा।


हॉट चिप्स सम्मेलन में सैमसंग प्रस्तुति से स्लाइड। इसमें एक तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करके एक संक्रमण पूर्वसूचक मॉड्यूल दर्शाया गया है। चित्र: सैमसंग

सैमसंग संक्रमणों के अपने पूर्वसूचक में तंत्रिका नेटवर्क के उपयोग की आधिकारिक घोषणा करने वाली पहली कंपनी है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग के विशेषज्ञों का कहना हैयह एक समान तकनीक एएमडी चिप्स में जगुआर और बॉबकैट भविष्यवक्ताओं में उपयोग की गई प्रतीत होती है। हाल ही में, सैमसंग के वर्तमान उपाध्यक्ष और सैमसंग में प्रोसेसर विकास के निदेशक, ऑस्टिन, टेक्सास में सैमसंग के अनुसंधान केंद्र के प्रमुख, ब्रैड बर्गेस, ने पहले एएमडी की बॉबकैट माइक्रोआर्किटेक्चर परियोजना का नेतृत्व किया था।

यह संभावना है कि इंटेल और एएमडी चुपचाप डेस्कटॉप और सर्वर प्रोसेसर में पेसेप्ट्रॉन भविष्यवाणियों का उपयोग कर रहे हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इस जानकारी को गुप्त रखा जाता है और इसका पेटेंट भी नहीं कराया जाता है।

सैमसंग ने सबसे पहले मौन तोड़ दिया था। शायद Exynos माइक्रोआर्किटेक्चर के डेवलपर्स बस डींग मारने का फैसला किया।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397075/