Никаких вычислений с набором команд

Вычисления без набора команд ( NISC ) — это вычислительная архитектура и технология компилятора для разработки высокоэффективных специализированных процессоров и аппаратных ускорителей, позволяющая компилятору осуществлять низкоуровневый контроль над аппаратными ресурсами.

Обзор [ править ]

NISC — это статически запланированная горизонтальная нанокодированная архитектура (SSHNA). Термин «статически запланированный» означает, что планирование операций и обработка опасностей выполняются компилятором . Термин «горизонтальное нанокодирование» означает, что NISC не имеет какого-либо предопределенного набора команд или микрокода . Компилятор генерирует нанокоды, которые напрямую управляют функциональными блоками , регистрами и мультиплексорами данного канала данных . Предоставление компилятору низкоуровневого управления позволяет лучше использовать ресурсы путей данных, что в конечном итоге приводит к повышению производительности. Преимущества технологии NISC:

Упрощенный контроллер: нет аппаратного планировщика, нет декодера инструкций.
Лучшая производительность: более гибкая архитектура, лучшее использование ресурсов.
Легче проектировать: нет необходимости разрабатывать наборы инструкций.

Набор команд и контроллер процессоров — самые утомительные и трудоемкие части проектирования. Устранив эти два фактора, проектирование пользовательских элементов обработки становится значительно проще.

Более того, путь данных процессоров NISC может даже генерироваться автоматически для конкретного приложения. Таким образом, производительность дизайнера значительно повышается.

Поскольку пути данных NISC очень эффективны и могут генерироваться автоматически, технология NISC сравнима с подходами синтеза высокого уровня (HLS) или синтеза C в HDL . Фактически, одним из преимуществ этого стиля архитектуры является его способность объединить эти две технологии (индивидуальная разработка процессора и HLS).

Компьютер с команд нулевым набором

В информатике . компьютер с нулевым набором команд ( ZISC ) относится к компьютерной архитектуре, основанной исключительно на сопоставлении с образцом и отсутствии (микро) инструкций в классической системе ^{[ нужны разъяснения ]} смысл. Эти чипы известны тем, что их можно сравнить с нейронными сетями , и они продаются по количеству «синапсов» и «нейронов». ^[1] Аббревиатура компьютеру с ZISC относится к сокращенным набором команд (RISC). ^{[ нужна ссылка ]}

ZISC — это аппаратная реализация сетей Кохонена (искусственных нейронных сетей), позволяющая массово-параллельную обработку очень простых данных (0 или 1). Эту аппаратную реализацию изобрел Ги Пайе. ^[2] и Паскаль Таннхоф (IBM), ^[3]^[2] разработанный в сотрудничестве с заводом по производству микросхем IBM в Эссонне во Франции, и был коммерциализирован IBM.

Архитектура ZISC устраняет узкое место памяти. ^{[ нужны разъяснения ]} путем объединения памяти шаблонов с логикой обучения и распознавания шаблонов. ^{[ как? ]} Их массово -параллельные вычисления решают « победитель получает всю проблему при выборе действий ». ^{[ необходимо разъяснение проблемы «Победитель получает все» в нейронных сетях ]} выделяя каждому «нейрону» собственную память и позволяя одновременно решать задачи, результаты которых определяются в споре друг с другом. ^[4]

Заявления и споры [ править ]

По данным TechCrunch , программные эмуляции этих типов чипов в настоящее время используются для распознавания изображений многими крупными технологическими компаниями, такими как Facebook и Google . Говорят, что при применении к другим задачам обнаружения образов, например, с текстом, результаты получаются за микросекунды, даже с чипами, выпущенными в 2007 году. ^[1]

Джунко Ёсида из EE Times сравнил чип NeuroMem с «Машиной», машиной, способной предсказывать преступления, сканируя лица людей из телесериала « Персона интереса » , назвав его «сердцем больших данных » и «предвещает реальную эскалацию в эпоху массового сбора данных». ^[5]

История [ править ]

В прошлом технология проектирования микропроцессоров развивалась от компьютера со сложным набором команд (CISC) к компьютеру с сокращенным набором команд (RISC). На заре компьютерной индустрии не существовало технологии компиляции, и программирование осуществлялось на языке ассемблера . Чтобы упростить программирование, компьютерные архитекторы создали сложные инструкции, которые были прямым представлением функций высокого уровня языков программирования высокого уровня. Еще одной силой, которая способствовала усложнению инструкций, было отсутствие больших блоков памяти.

По мере развития технологий компилятора и памяти были представлены архитектуры RISC. RISC-архитектурам требуется больше памяти для команд и компилятор для перевода языков высокого уровня в ассемблерный код RISC. Дальнейшее развитие технологий компиляторов и памяти приводит к появлению процессоров со сверхдлинными командами (VLIW), в которых компилятор управляет расписанием инструкций и устраняет риски, связанные с данными.

NISC является преемником процессоров VLIW. В NISC компилятор имеет как горизонтальное, так и вертикальное управление операциями в тракте данных. Поэтому аппаратное обеспечение намного проще. Однако размер управляющей памяти больше, чем у предыдущих поколений. Для решения этой проблемы можно использовать методы сжатия с низкими издержками.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Ламбине, Филипп (31 января 2015 г.). «Постоянные поиски «мозгового» чипа» . ТехКранч .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Нейронная цепь» .
^ «Профиль: Паскаль Таннхоф» . Исследовательские ворота .
^ Хиггинботэм, Стейси (14 ноября 2011 г.). «Освободите место для большего количества мозговых чипов» . Гигаом .
^ Ёсида, Джунко. «NeuroMem IC соответствует шаблонам, видит все, знает все» . ЭЭ Таймс .

Дальнейшее чтение [ править ]

Глава 2. Хенкель, Йорг; Парамешваран, Шри (11 июля 2007 г.). Проектирование встроенных процессоров: взгляд на малое энергопотребление: Йорг Хенкель, Шри Парамесваран . Спрингер. ISBN 978-1402058684 .

Внешние ссылки [ править ]

Патент США на оборудование ZISC , выдан IBM/G.Paillet 15 апреля 1997 г.
Обработка изображений с использованием RBF, таких как нейронные сети: полностью параллельная реализация на основе ZISC-036 для решения реальных и сложных промышленных проблем, К. Мадани, Г. де Тремиоль и П. Таннхоф
От CISC к RISC и ZISC, С. Либман на lsmarketing.com
Нейронные сети на кремнии на aboutAI.net
нет вычислений с набором команд В Curlie
Заявка на французский патент NISC на чисто аппликативный механизм - единственная операция приложения (без лямбда-исчисления, которое является частным случаем квазиаппликативных систем с двумя операциями: приложением и абстракцией - Карри 1958, стр. 31)

[BrainChip-1] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Ламбине, Филипп (31 января 2015 г.). «Постоянные поиски «мозгового» чипа» . ТехКранч .

[Neuron_circuit-2] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Нейронная цепь» .

[3] «Профиль: Паскаль Таннхоф» . Исследовательские ворота .

[Gigaom-4] Хиггинботэм, Стейси (14 ноября 2011 г.). «Освободите место для большего количества мозговых чипов» . Гигаом .

[NeuroMem-5] Ёсида, Джунко. «NeuroMem IC соответствует шаблонам, видит все, знает все» . ЭЭ Таймс .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]