Jaunā AMD XDNA arhitektūra ļaus pēc iespējas efektīvāk darbināt mākslīgā intelekta algoritmus nākamajos Ryzen procesoros.
Pēdējā laikā to ir grūti nepamanīt AMD hypes XDNA un slavenie NPU mikroprocesori, kas tagad ir iekšā Ryzen. Tas ir saprotams – uzņēmums vēlas atrast savu vietu šajā nišā. Galu galā AI tagad parādās visās ierīcēs, tostarp personālajos datoros, planšetdatoros un klēpjdatoros.
Ja mums jau pietika ar RDNA un Zen kā procesoru arhitektūru, tad 2023. gadā piedzima vēl viena ar nosaukumu XDNA. AMD ir nolēmusi sākt jaunas arhitektūras izstrādi GPU, CPU un NPU, kas pēc iespējas efektīvāk darbinās mākslīgā intelekta algoritmus nākamajos Ryzen procesoros. Faktiski mēs redzam, ka šīs sastāvdaļas tiks ievietotas vienā mikroshēmā. Sīkāk apskatīsim jauno XDNA arhitektūru procesoriem Ryzen no AMD.
Lasi arī: Viss par Neuralink Telepathy mikroshēmu: kas tas ir un kā tas darbojas
Kas ir AMD XDNA?
AMD XDNA ir arhitektūra, kas atbalsta AMD Ryzen procesoru NPU, kura mikroshēma ir atbildīga par konkrētiem mākslīgā intelekta uzdevumiem. AMD to definē kā "telpisko datu plūsmas NPU arhitektūru, kas sastāv no mākslīgā intelekta dzinēju mozaīkas masīva". Tāpat kā Zen vai RDNA gadījumā, arī šeit notiek attīstība: mums jau ir pirmās paaudzes XDNA, un pavisam nesen viņi izlaida XDNA 2 arhitektūras atjauninājumu.
Neironu tīklu darbības pamatā ir datu plūsma no viena neironu slāņa uz otru. Pieņemsim, ka ir vairāki neironu slāņi, kur katrs “punkts” veic kādu skaitļošanas funkciju – piemēram, matricas reizināšanu vai konvolūciju, un tad dati tiek nodoti apstrādei nākamajam neironam. No līmeņa uz līmeni ir diezgan liela secīga atkarība. Lai to ievērotu, Ryzen AI dzinēja arhitektūra darbojas kā adaptīva datu plūsmas arhitektūra, kurā tā faktiski var izmantot lielu aprēķinu klāstu un efektīvi pārsūtīt datus no masīva uz masīvu. To var izdarīt, nepiekļūstot ārējai atmiņai vai pat kešatmiņai, kas bieži patērē vairāk enerģijas un rada ilgāku latentumu.
AMD ir izstrādājis jaunu XDNA arhitektūru, lai nodrošinātu maksimālu aprēķinu blīvumu, netērējot daudz enerģijas un resursu. XDNA arhitektūrā mēs varam redzēt, ka IA vai AI Engine mehānismi ir sakārtoti mozaīkas matricas veidā.
Pati mozaīka sastāv no šādiem elementiem:
- VLIW vektoru procesors
- Skalārais RISC procesors
- Lokālā atmiņa datu, aktivizāciju un koeficientu glabāšanai
- Vietējie dati
Parastās arhitektūras parasti izmanto kešatmiņas, lai izgūtu atkārtotus datus, taču XDNA gadījumā tas tā nav. Šajā gadījumā neironu procesora NPU izmanto savu atmiņu un savu datu plūsmu, lai darbotos ar zemu enerģijas patēriņu, jo piekļuve kešatmiņai palielina procesora enerģijas patēriņu.
Vektoru procesori, ko mēs redzam katrā šķēlē vai mozaīkā, tiek izmantoti mašīnmācībai un uzlabotām signālu apstrādes lietojumprogrammām. Tie garantē, ka katrs mākslīgā intelekta dzinējs darbosies ar frekvenci, kas lielāka par 1,3 GHz. Tas nodrošina efektīvas funkcijas, veiktspēju un zemu latentumu. Vienkāršiem vārdiem sakot, produktivitāte palielināsies, un procesoru enerģijas patēriņš paliks zemā līmenī.
Skalārais procesors ir vienkārša mikroprocesoru klase. Šis procesors apstrādā vienu datu elementu katrā instrukcijā (tipiski datu elementi var būt veseli skaitļi vai peldošā komata skaitļi). Vektorprocesoros, atšķirībā no skalārajiem procesoriem, viena instrukcija darbojas ar vairākiem datu elementiem. Jaunajā AMD XDNA arhitektūrā savienojuma režīmiem un datu tipu pārvaldībai tiks izmantots RISC skalārais procesors.
Jaunās AMD XDNA arhitektūras debija jau ir notikusi ar Ryzen 7040, kas tika prezentēts 2023. gada janvārī.
Šīs līnijas modeļi ir ražoti pēc 4 nm FinFET tehnoloģiskajām normām, izmanto līdz 8 skaitļošanas kodoliem ar Zen 4 arhitektūru, kā arī saņēma diezgan jaudīgu integrēto RDNA3 grafiku. Turklāt tieši AMD Ryzen 7040 kļuva par pirmajiem ražotāja procesoriem ar aparatūras bloku aprēķinu paātrināšanai ar algoritmiem, kas saistīti ar mākslīgo intelektu. AI dzinēju sauc par Ryzen AI, un tā pamatā ir mērogojamā XDNA arhitektūra.
Phoenix mobilo mikroshēmu sērija sākumā ietver trīs modeļus - 8 kodolu Ryzen 9 7940HS (8/16; 4,0/5,2 GHz), Ryzen 7 7840HS (8/16; 3,8/5,1 GHz) un 6 kodolu Ryzen 5 7640HS (6/12; 4,3/5,0 GHz). Visām mikroshēmām ir L3 kešatmiņas buferis ar ietilpību 16 MB un L2 kešatmiņa 1 MB vienam kodolam. Norādītais visu CPU TDP ir konfigurējams 35–54 W robežās.
Tajā izmantots Xilinx darbs, kura iegāde tika pabeigta pagājušā gada sākumā un AMD izmaksāja gandrīz 50 miljardus dolāru.Tātad integrēto Ryzen AI vienību var uzskatīt par pirmo praktisko darbu pastiprinātajā patērētāju risinājumu komandā.
Lasi arī: Vai mēs visi kļūsim par hologrammām? Hologrāfijas attīstība no teorijas līdz praksei
XDNA priekšrocības
Pats uzņēmums AMD koncentrējas uz četrām jaunās XDNA arhitektūras priekšrocībām. Pirmkārt, pateicoties jaunajai arhitektūrai, NPU var ieprogrammēt un apkopot dažu minūšu laikā. Turklāt tas atvieglo darbplūsmu mašīnmācības izstrādātājiem un padara AI datu apstrādi efektīvāku.
Ir arī vērts saprast, ka pastāv deterministiska priekšrocība, tas ir, ciešākas attiecības un visu parādību un procesu savstarpēja noteikšana. Izstrādātāji saka, ka tiešās atmiņas piekļuves (DMA) mehānismi paši piešķir datus un instrukciju atmiņu, izmantojot savienojumu. Tas ļaus procesoram strādāt efektīvāk.
Pati arhitektūra darbojas efektīvāk, jo NPU neiroprocesors nodrošina augstu aprēķinu blīvumu un izcilu energoefektivitāti. Proti, NPU neiroprocesora klātbūtne būs pamats jaunā Windows 12 izstrādei. Proti, AMD nākotnei izlaiž jaunu arhitektūru Ryzen procesoriem.
Jaunās arhitektūras lielākā priekšrocība ir tās mērogojamība. Tā kā 2D matricas, kas sastāv no mākslīgā intelekta mehānismiem, ļauj vienā ierīcē mērogot no desmitiem līdz simtiem flīžu. Tas ir patiešām milzīgs solis procesora veiktspējā.
Interesanti arī: Par kvantu datoriem vienkāršos vārdos
Bet kā AMD izdevās to ieviest tik īsā laika periodā?
Atbilde uz to ir pavisam vienkārša: Xilinx iegāde. Atgādināšu, ka 2022. gada februārī AMD pabeidza amerikāņu kompānijas Xilinx iegādi par trakiem 50 miljardiem dolāru.Šis ir visu laiku lielākais darījums mikroshēmu jomā. Ar šo konkrēto iegādi AMD paplašina savu CPU un GPU darbības jomu ar lielu pārprogrammētu mikroshēmu portfeli.
AMD XDNA būtībā būs Xilinx IP arhitektūra FPGA ietvariem, lai paātrinātu mākslīgā intelekta lietojumprogrammas. Tehnoloģija jau pastāvēja, AMD tikai vēlējās to ieviest pārnēsājamos procesoros vai masu APU.
Pagaidām AMD runā tikai par jauno Ryzen 8040 ar XDNA 3 arhitektūru, jo tie vēl nav prezentēti. Tie vēl nav nonākuši tirgū, un mēs neesam redzējuši galdus ar dažādiem modeļiem vai iespējām. Turklāt tie pat netiek reklamēti uzņēmuma oficiālajā tīmekļa vietnē.
AMD jaunākais produkts tirgū ir Ryzen 7040, kurā redzam "HS" variantus un dažus "HX" izņēmumus. HS modeļi apvieno efektivitāti un veiktspēju, un vēsturiski mēs esam redzējuši H vai HX maksimālai jaudai.
AMD mainīja kursu savā portatīvo procesoru līnijā, likvidējot H un HX, atstājot tikai vietu HS un U. Turklāt zīmols praktiski neizlaiž AMD Ryzen 3, maksimums, mēs redzam tikai mikroshēmu ar nosaukumu AMD Ryzen 3 7320U, nekas. vairāk!
Tehnisko īpašību ziņā jaunie AMD Ryzen 8040 (Hawk Point) procesori ir tuvi pašreizējiem Ryzen 7040 (Phoenix) mikroshēmām. Tie saņems arī līdz astoņiem Zen 4 kodoliem ar SMT tehnoloģijas atbalstu un pastiprināšanas frekvenci līdz 5,2 GHz, kā arī Radeon 740M/760M/780M grafikas bloku 3. paaudzes RDNA arhitektūrā.
Saskaņā ar baumām, uzņēmums ir sagatavojis trīs atsevišķas Ryzen 8040 līnijas, kas atšķiras pēc TDP: Ryzen 8x45HS (35-54 W), Ryzen 8x40HS (20-30 W) un Ryzen 8x40U (15-30 W). Interesanti, ka jaunākiem modeļiem trūkst NPU vienības AI darbībām, un tie, iespējams, ir veidoti uz atjauninātās Phoenix2 mikroshēmas. Pats NPU bloks, ja var ticēt AMD, ir uzlabots un tagad nodrošina par 40% lielāku veiktspēju.
AMD prezidente Lisa Su solīja, ka pirmās ierīces ar AMD Ryzen 8040 (Hawk Point) procesoriem nonāks pārdošanā līdz 2024. gada pirmā ceturkšņa beigām.
Interesanti arī: Marsa terraformēšana: vai Sarkanā planēta varētu pārvērsties par jaunu Zemi?
Alternatīva AMD XDNA: Intel mazjaudas sala
Kamēr AMD koncentrējas uz savu NPU, kas ietver visus elementus, Intel dod priekšroku sadalīt mikroshēmu 4 daļās (grafika, SoC, I/O un skaitļošana). Daļa, kas mūs interesē un kas var konkurēt ar AMD XDNA, atrodas IO elementā un tiek saukta par mazjaudas salu.
Mazjaudas salā mēs atrodam sekojošo:
- Neiroprocesora NPU
- Atmiņas kontrolieris
- Divi mazjaudas elektroniskie serdeņi
- Infrastruktūras procesors IPU
- Multivides dzinējs
- Ekrāna kustinātājs
- PUNIT mikroprocesors
- Mērogojams audums
Ne tikai tas, ka Intel SoC mozaīkā iekļauj tā saukto E-Cores Low Power Island (LP), kuras mērķis ir taupīt enerģiju. Šie kodoli palīdz pavedienu direktoram palaist vieglus procesus un fona uzdevumus.
Šī funkcija ir jaunums Intel Core Ultra piezīmjdatoru procesoros, kas arī tika ieviesti 2023. gada decembrī. Šos čipsus varam atrast veikalos, un to cena, tā teikt, nav īpaši populāra. Nu izskatās, ka "mākslīgā intelekta partija" grasās celt mikroshēmu cenu.
Interesanti arī: Visums: visneparastākie kosmosa objekti
Un AMD XDNA 2?
Manuprāt, ir interesanti atcerēties, ka tikai pirms 2 mēnešiem AMD paziņoja par XDNA 2. Vai jūs varētu iedomāties, ka Ryzen ar Zen 5 un Zen 6 nāks tajā pašā gadā? Varbūt kaut kas līdzīgs notiks ar AMD Ryzen 8040 un 9040.
2024. gadā AMD Ryzen 8040 vēl nav parādījies. Bet tajā pašā Advancing AI pasākumā AMD izstrādātāji jau ir paziņojuši par jauniem Strix Point procesoriem, kuru pamatā ir Zen 5, kas tiks piegādāti kopā ar jauno XDNA 2 arhitektūru. Ja mums nav izdevies pārbaudīt AMD Ryzen Hawk Point, iedomājieties, ko mēs varam pateikt. jūs par XDNA 2: nekas. Jā, AMD Ryzen 7040 ir aprīkots ar XDNA, taču ar mazāku NPU skaitu nekā Ryzen 8040, tāpēc mēs pat nevaram izteikt minējumus, kamēr nav ieradušies jaunie procesori.
Prezentācijā izstrādātāji apgalvoja, ka procesors uz jaunās arhitektūras ir 3 reizes jaudīgāks par XDNA, taču mēs nezinām, cik jaudīga ir minētā NPU arhitektūra, tāpēc varam tikai pieņemt viņu vārdus. Ceru, ka AMD neuzpūš skaitļus mārketinga nolūkos, jo viņi jau iepriekš ir mēģinājuši atņemt vainagu no Intel, bet šajā sektorā pat ne tuvu netika. Darbvirsmā lietas bija savādākas.
Lasi arī: Džeimsa Veba kosmiskais teleskops: 10 novērojamie mērķi
Vai jauno XDNA arhitektūru var izmantot spēlēm?
Tas vēl nav skaidrs, bet, ja vien viņi par to nepaziņos ar lielu uzplaukumu… izskatās, ka mēs nevarēsim izmantot jauno XDNA arhitektūru spēlēm. Citādi viņi par to būtu uzreiz klieguši, ņemot vērā AMD centienus iekarot spēļu pasauli. Viss ir paredzēts biznesa un AI mašīnmācīšanās lietojumprogrammām, ja vien grafikas dzinējam nav mākslīgā intelekta, ar kuru strādāt. Tur pielietojuma lauks mūsdienās ir ļoti plašs.
Varbūt laika gaitā viss mainīsies. Gaidīsim jaunu informāciju par XDNA un noteikti pastāstīsim par visu.
Lasi arī: