Ambric

Az Ambric architektúrát és processzorokat az Ambric, Inc. amerikai cég fejlesztette ki a 2000-es években. Az általuk készített nagymértékben párhuzamos processzortömb (massively parallel processor array, MPPA) csipeket elsősorban nagy teljesítményű beágyazott rendszerekben használták fel, mint pl. orvosi képalkotó rendszerek, video- és jelfeldolgozás. Az Ambric céget 2002-ben alapították az Egyesült Államokban, székhelye az Oregon állambeli Beavertonban volt. A cég által fejlesztett Am2045 processzort és a hozzá tartozó szoftvereket 2007-ben mutatták be, a következő évben azonban a cég is áldozatául esett a 2008-as üzleti válságnak. Az Ambric Am2045-öst és a fejlesztőeszközöket ezek után a Nethra Imaging, Inc. forgalmazta, amely 2012-ben bezárt.

Architektúra és programozási modell Az Ambric architektúra egy nagymértékben párhuzamos, elosztott memóriájú multiprocesszor (a memória elosztott, nem közös), mely a Strukturális Objektum programozási modellen alapul.Mike Butts, Anthony Mark Jones, Paul Wasson, "A Structural Object Programming Model, Architecture, Chip and Tools for Reconfigurable Computing", Proceedings of FCCM, April 2007, IEEE Computer SocietyAnthony Mark Jones, Mike Butts. "TeraOPS Hardware: A New Massively-Parallel MIMD Computing Fabric IC", IEEE Hot Chips Symposium, August 2006, IEEE Computer Society A rendszerben minden processzor a közismert Java nyelven (ill. ennek egy szigorúan kötött részhalmazán) és assembly nyelven programozható, a két módszer akár egymás mellett is használható. A csipen lévő processzorok százai adat- és vezérlőüzeneteket küldenek egymásnak az összeköttetési rétegen keresztül, amely újrakonfigurálható, önszinkronizáló kommunikációs csatornák rendszere, és amely egyszerre biztosítja a kommunikációt és a szinkronizációt is.Mike Butts, "Synchronization through Communication in a Massively Parallel Processor Array", IEEE Micro, vol. 27, no. 5, pp. 32-40, September/October 2007, IEEE Computer Society A számítási modell nagyon hasonló a korlátolt pufferes Kahn-féle feldolgozó-hálózatokhoz. Felépítés és fejlesztőeszközök Az Am2045 eszközben 336 db. 32 bites RISC típusú fixpontos DSP processzor és 336 db. 2 KiB méretű memória található beépítve; minden egység -es órajelen működik.

A rendszerhez egy Eclipse-alapú integrált fejlesztői környezet tartozik, amelyben szövegszerkesztő (programmód-szerkesztő), programfordító, assemblerek, szimulátor, konfigurációgenerátor, forráskódú debugger található, valamint video- és képfeldolgozó, jelfeldolgozó és video-kodek könyvtárak.

Teljesítmény és fogyasztás Az Am2045 1 teraOPS (Operations Per Second) és 50 giga-MAC (Multply-Accumulates per second, szorzás-összeadás utasítások száma másodpercenként) sebességet biztosít a fixpontos számításokban, 6–12 W fogyasztás mellett (a fogyasztás függ az alkalmazás jellegétől). Felhasználása Az Ambric MPPA eszközöket nagy felbontású, 2K és 4K videotömörítő, átkódoló és feldolgozó alkalmazásokhoz, a képfelismerés, orvosi képfeldolgozás, jelfeldolgozás, szoftveres rádió és számításigényes streaming media (tömörített multimédiás információ továbbítása hálózaton) területén használták fel, olyan feladatkörökben, ahol a feldolgozás másképpen FPGA, DSP és/vagy ASIC áramkörökkel felépített eszközökkel lett volna megoldható.

A cég állítása szerint az Ambric előnyei a magasabb teljesítmény és a jobb energiafelhasználási hatásfok, a méretezhetőség, a szoftveres programozhatóságból következő nagyobb termelékenység és gyorsabb alkalmazhatóság (mivel nem kell hardvereszközt tervezni az aktuális feladathoz, hanem mindez szoftveresen megoldható), és maga az a tény, hogy az eszköz késztermékként rendelkezésre áll.

Az eszközhöz rendelkezésre álló video-kodek könyvtárak több professzionális kamera- és videoszerkesztő formátumot támogatnak, pl. a DVCPRO HD, VC-3(DNxHD), AVC-Intra és egyéb formátumokat.

Példa: egy röntgenkép-feldolgozó felhasználói rendszer magot használ, ezek 40 db. Am2045 csipben helyezkednek el; a teljes rendszer fogyasztása 500 W alatt van, az egész egy ATCA vázba van szerelve. 13,000 cores contained in 40 Am2045 chips, doing 3D reconstruction, in under 500W, in a single ATCA chassis.FPGA Gurus, EDN, "Ambric Lives On in a Parallel Universe", June 29. 2011, Kapcsolódó területek A piacon egyéb MPPA rendszerek is találhatók, ilyenek a picoChip és IntellaSys, és az UC Davis AsAP kutatási csipje. Kapcsolódó többmagos eszközök: Aspex Semiconductor, Cavium, ClearSpeed, Coherent Logix, SPI, Tilera és mások. Neves hardvergyártó cégek, mint pl. a Texas Instruments és a Freescale is kínálnak többmagos rendszereket és termékeket, de ezekben a processzorok száma nagyságrendekkel kevesebb, tipikusan 3–8 közötti, és ezek a rendszerek tradicionális közös memóriát (shared memory) használnak, valamint időzítés-érzékeny programozási modelleket.

Elismerés A Microprocessor Report magazin 2006 MPR Analysts’ Choice Award for Innovation díjával tüntette ki az Ambric architektúrát az Am2045 nagymértékben párhuzamos processzor tervkoncepció és architektúra megvalósításáért.Microprocessor Report Announces First Group of Winners for the Eighth Annual MPR Analysts’ Choice Awards, February 20, 2007, Jegyzetek

Fordítás

Források További információk Tom Halfhill, "Ambric's New Parallel Processor", Microprocessor Report, October 10, 2006. Tom Halfhill, "MPR Innovation Award: Ambric", Microprocessor Report, February 20, 2007. Ambric website, May 12, 2008, at the Wayback Machine Ambric Announces Sale of Company and Assets Abric újsághírek (angol)

Kapcsolódó szócikkek Kilocore

Kategória:CPU-architektúrák Kategória:Mikroprocesszorok