ஏவிஎக்ஸ்-512 என்றால் என்ன, இன்டெல் அதை ஏன் முடக்குகிறது?

உங்கள் சாதனத்தில் உள்ள CPU ஆனது ஒவ்வொரு நொடியும் மில்லியன் கணக்கான கணக்கீடுகளை செய்கிறது மற்றும் உங்கள் கணினி எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதற்கு பொறுப்பாகும். CPU உடன் பணிபுரிவது எண்கணித செயலாக்க அலகு (ALU), இது கணிதப் பணிகளுக்குப் பொறுப்பாகும் மற்றும் CPUகளின் மைக்ரோகோட் மூலம் இயக்கப்படுகிறது.

இப்போது, அந்த CPU மைக்ரோகோட் நிலையானது அல்ல, மேலும் மேம்படுத்தப்படலாம், மேலும் இன்டெல்லின் AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பானது அத்தகைய ஒரு முன்னேற்றமாகும். இருப்பினும், இன்டெல் AVX-512 ஐக் கொல்லத் தயாராக உள்ளது, அதன் செயல்பாட்டை அதன் CPU களில் இருந்து நன்றாக நீக்குகிறது. ஆனால் ஏன்? இன்டெல் ஏன் AVX-512 ஐ அழிக்கிறது?

அன்றைய வீடியோவை உருவாக்கவும்

ALU எப்படி வேலை செய்கிறது?

AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பை அறிந்து கொள்வதற்கு முன், ALU எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

பெயர் குறிப்பிடுவது போல, கணிதப் பணிகளைச் செய்ய எண்கணித செயலாக்க அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தப் பணிகளில் கூட்டல், பெருக்கல் மற்றும் மிதக்கும் புள்ளி கணக்கீடுகள் போன்ற செயல்பாடுகள் அடங்கும். இந்தப் பணிகளைச் செய்ய, ALU பயன்பாடு சார்ந்த டிஜிட்டல் சர்க்யூட்ரியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது CPU இன் கடிகார சமிக்ஞையால் இயக்கப்படுகிறது.

எனவே, CPU இன் கடிகார வேகமானது ALU இல் வழிமுறைகள் செயலாக்கப்படும் விகிதத்தை வரையறுக்கிறது. எனவே, உங்கள் CPU 5GHz கடிகார அதிர்வெண்ணில் இயங்கினால், ALU ஆனது ஒரு நொடியில் 5 பில்லியன் வழிமுறைகளை செயல்படுத்த முடியும். இதன் காரணமாக, கடிகார வேகம் அதிகரிக்கும் போது CPU செயல்திறன் மேம்படுகிறது.

அதாவது, CPU கடிகார வேகம் அதிகரிக்கும் போது, CPU ஆல் உருவாகும் வெப்பத்தின் அளவு அதிகரிக்கிறது. இந்த காரணத்தால், ஆற்றல் பயனர்கள் தங்கள் கணினிகளை ஓவர்லாக் செய்யும் போது திரவ நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துகின்றனர். துரதிர்ஷ்டவசமாக, அதிக அதிர்வெண்களில் இந்த வெப்பநிலை அதிகரிப்பு CPU உற்பத்தியாளர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்கு மேல் கடிகார அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பதைத் தடுக்கிறது.

பழைய மறு செய்கைகளுடன் ஒப்பிடும்போது புதிய தலைமுறை செயலி எவ்வாறு சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது? சரி, CPU உற்பத்தியாளர்கள் செயல்திறனை அதிகரிக்க இணையான கருத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர். CPU இன் கணக்கீட்டு சக்தியை மேம்படுத்த பல்வேறு செயலாக்க கோர்கள் பயன்படுத்தப்படும் மல்டிகோர் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்தி இந்த இணையான தன்மையை அடைய முடியும்.

செயல்திறனை மேம்படுத்த மற்றொரு வழி SIMD அறிவுறுத்தல் தொகுப்பைப் பயன்படுத்துவதாகும். எளிமையான சொற்களில், ஒரு ஒற்றை அறிவுறுத்தல் பல தரவு அறிவுறுத்தல் வெவ்வேறு தரவு புள்ளிகளில் ஒரே அறிவுறுத்தலை செயல்படுத்த ALU ஐ செயல்படுத்துகிறது. இந்த வகையான இணைவு ஒரு CPU இன் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் AVX-512 என்பது குறிப்பிட்ட பணிகளைச் செய்யும்போது CPU இன் செயல்திறனை அதிகரிக்கப் பயன்படும் SIMD அறிவுறுத்தலாகும்.

தரவு ALU ஐ எவ்வாறு அடைகிறது?

இப்போது ALU எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பது பற்றிய அடிப்படை புரிதல் எங்களிடம் உள்ளது, தரவு ALU ஐ எவ்வாறு அடைகிறது என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

விண்டோஸ் 10 சாதன விளக்கக் கோரிக்கை தோல்வியடைந்தது

ALU ஐ அடைய, தரவு வெவ்வேறு சேமிப்பக அமைப்புகள் வழியாக செல்ல வேண்டும். இந்தத் தரவுப் பயணம் கணினி அமைப்பின் நினைவகப் படிநிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த படிநிலையின் சுருக்கமான கண்ணோட்டம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

இரண்டாம் நிலை நினைவகம்: கணினி சாதனத்தில் உள்ள இரண்டாம் நிலை நினைவகம் நிரந்தர சேமிப்பக சாதனத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்தச் சாதனம் நிரந்தரமாகத் தரவைச் சேமிக்க முடியும், ஆனால் CPU போல வேகமாக இருக்காது. இதன் காரணமாக, CPU ஆனது இரண்டாம் நிலை சேமிப்பக அமைப்பிலிருந்து நேரடியாக தரவை அணுக முடியாது.
முதன்மை நினைவகம்: முதன்மை சேமிப்பக அமைப்பு சீரற்ற அணுகல் நினைவகத்தைக் கொண்டுள்ளது (ரேம்). இந்த சேமிப்பக அமைப்பு இரண்டாம் நிலை சேமிப்பக அமைப்பை விட வேகமானது, ஆனால் தரவை நிரந்தரமாக சேமிக்க முடியாது. எனவே, உங்கள் கணினியில் ஒரு கோப்பைத் திறக்கும்போது, அது ஹார்ட் டிரைவிலிருந்து ரேமுக்கு நகரும். ரேம் கூட CPU க்கு போதுமான வேகத்தில் இல்லை என்று கூறினார்.
தற்காலிக சேமிப்பு நினைவகம்: கேச் நினைவகம் CPU இல் உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் இது கணினியில் வேகமான நினைவக அமைப்பாகும். இந்த நினைவக அமைப்பு மூன்று பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது L1, L2 மற்றும் L3 தற்காலிக சேமிப்பு . ALU ஆல் செயலாக்கப்பட வேண்டிய எந்தத் தரவும் ஹார்ட் டிரைவிலிருந்து RAM க்கும் பின்னர் கேச் நினைவகத்திற்கும் நகர்கிறது. ALU ஆனது தற்காலிக சேமிப்பில் இருந்து நேரடியாக தரவை அணுக முடியாது.
CPU பதிவுகள்: கம்ப்யூட்டிங் சாதனத்தில் உள்ள CPU பதிவு அளவு மிகவும் சிறியது, மேலும் கணினி கட்டமைப்பின் அடிப்படையில், இந்த பதிவேடுகள் 32 அல்லது 64 பிட் தரவுகளை வைத்திருக்க முடியும். இந்தப் பதிவேடுகளுக்குள் தரவு நகர்ந்தவுடன், ALU அதை அணுகி, கையில் உள்ள பணியைச் செய்ய முடியும்.

AVX-512 என்றால் என்ன, அது எப்படி வேலை செய்கிறது?

AVX 512 இன்ஸ்ட்ரக்ஷன் செட் என்பது AVX இன் இரண்டாவது மறு செய்கையாகும் மற்றும் 2013 இல் Intel செயலிகளுக்குச் சென்றது. மேம்பட்ட திசையன் நீட்டிப்புகளுக்குச் சுருக்கமாக, AVX இன்ஸ்ட்ரக்ஷன் செட் முதலில் Intel இன் Xeon Phi (Knights Landing) கட்டமைப்பில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, பின்னர் அதை இன்டெல்லின் சர்வரில் உருவாக்கியது. Skylake-X CPUகளில் செயலிகள்.

கூடுதலாக, ஏவிஎக்ஸ்-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு கேனான் லேக் கட்டிடக்கலையுடன் நுகர்வோர் அடிப்படையிலான அமைப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது, பின்னர் ஐஸ் லேக் மற்றும் டைகர் லேக் கட்டிடக்கலைகளால் ஆதரிக்கப்பட்டது.

ஆண்ட்ராய்டில் உங்கள் வைஃபை கடவுச்சொல்லை எப்படி கண்டுபிடிப்பது

இந்த அறிவுறுத்தல் தொகுப்பின் முக்கிய குறிக்கோள், தரவு சுருக்கம், பட செயலாக்கம் மற்றும் கிரிப்டோகிராஃபிக் கணக்கீடுகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய பணிகளை விரைவுபடுத்துவதாகும். பழைய மறு செய்கைகளுடன் ஒப்பிடும் போது இரு மடங்கு கணக்கீட்டு ஆற்றலை வழங்குவதால், AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு கணிசமான செயல்திறன் ஆதாயங்களை வழங்குகிறது.

எனவே, AVX-512 கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்தி Intel அதன் CPUகளின் செயல்திறனை எவ்வாறு இரட்டிப்பாக்கியது?

சரி, முன்பு விளக்கியது போல், ALU ஆனது CPU இன் பதிவேட்டில் இருக்கும் தரவை மட்டுமே அணுக முடியும். மேம்பட்ட திசையன் நீட்டிப்புகள் அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு இந்த பதிவேடுகளின் அளவை அதிகரிக்கிறது.

இந்த அளவு அதிகரிப்பின் காரணமாக, ALU ஆனது ஒரே அறிவுறுத்தலில் பல தரவுப் புள்ளிகளைச் செயலாக்க முடியும், இது கணினியின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது.

பதிவு அளவைப் பொறுத்தவரை, AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு முப்பத்திரண்டு 512-பிட் பதிவேடுகளை வழங்குகிறது, இது பழைய AVX அறிவுறுத்தல் தொகுப்புடன் ஒப்பிடும் போது இரட்டிப்பாகும்.

இன்டெல் ஏன் AVX-512 ஐ முடிக்கிறது?

முன்பு விளக்கியது போல், AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு பல கணக்கீட்டு நன்மைகளை வழங்குகிறது. உண்மையில், TensorFlow போன்ற பிரபலமான நூலகங்கள் அறிவுறுத்தல் தொகுப்பை ஆதரிக்கும் CPU களில் விரைவான கணக்கீடுகளை வழங்க அறிவுறுத்தல் தொகுப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன.

எனவே, இன்டெல் அதன் சமீபத்திய ஆல்டர் லேக் செயலிகளில் AVX-512 ஐ ஏன் முடக்குகிறது?

சரி, ஆல்டர் லேக் செயலிகள் இன்டெல் தயாரித்த பழையவற்றைப் போல் இல்லை. பழைய அமைப்புகள் ஒரே கட்டமைப்பில் இயங்கும் கோர்களைப் பயன்படுத்தினாலும், ஆல்டர் லேக் செயலிகள் இரண்டு வெவ்வேறு கோர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஆல்டர் ஏரி CPUகளில் உள்ள இந்த கோர்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன பி மற்றும் ஈ-கோர்கள் மற்றும் பல்வேறு கட்டிடக்கலைகளால் இயக்கப்படுகிறது.

பி-கோர்கள் கோல்டன் கோவ் மைக்ரோஆர்கிடெக்சரைப் பயன்படுத்தும்போது, ஈ-கோர்கள் கிரேஸ்மாண்ட் மைக்ரோஆர்கிடெக்சரைப் பயன்படுத்துகின்றன. கட்டமைப்புகளில் உள்ள இந்த வேறுபாடு, குறிப்பிட்ட வழிமுறைகள் ஒரு கட்டிடக்கலையில் இயங்கும்போது, மற்றொன்றில் இயங்காதபோது, திட்டமிடுபவர் சரியாக வேலை செய்வதைத் தடுக்கிறது.

ஆல்டர் லேக் செயலிகளின் விஷயத்தில், AVX-512 இன்ஸ்ட்ரக்ஷன் செட் ஒரு உதாரணம், ஏனெனில் P-கோர்களில் அறிவுறுத்தலைச் செயலாக்குவதற்கான வன்பொருள் உள்ளது, ஆனால் E-கோர்களில் இல்லை.

மைக்ரோசாஃப்ட் ஸ்டோர் விண்டோஸ் 10 ஐ திறக்காது

இந்த காரணத்தால், ஆல்டர் லேக் CPUகள் AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பை ஆதரிக்கவில்லை.

ஏவிஎக்ஸ்-512 அறிவுறுத்தல் சில ஆல்டர் லேக் சிபியுக்களில் இயங்க முடியும், அங்கு இன்டெல் அவற்றை உடல் ரீதியாக இணைக்கவில்லை. இதைச் செய்ய, பயனர்கள் பயாஸின் போது மின்-கோர்களை முடக்க வேண்டும்.

நுகர்வோர் சிப்செட்களில் AVX-512 தேவையா?

AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு CPU இன் செயல்திறனை மேம்படுத்த அதன் அளவை அதிகரிக்கிறது. செயல்திறனில் இந்த ஊக்கமானது CPUகளை வேகமாக எண்களை க்ரஞ்ச் செய்ய உதவுகிறது, இதனால் பயனர்கள் வீடியோ/ஆடியோ சுருக்க அல்காரிதங்களை வேகமான வேகத்தில் இயக்க அனுமதிக்கிறது.

ஒரு நிரலில் வரையறுக்கப்பட்ட அறிவுறுத்தல் AVX-512 அறிவுறுத்தல் தொகுப்பில் இயங்குவதற்கு உகந்ததாக இருக்கும் போது மட்டுமே செயல்திறனில் இந்த ஊக்கத்தை காண முடியும்.

இந்த காரணத்தால், AVX-512 போன்ற அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு கட்டமைப்புகள் சேவையக பணிச்சுமைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை, மேலும் AVX-512 போன்ற சிக்கலான அறிவுறுத்தல் தொகுப்புகள் இல்லாமல் நுகர்வோர் தர சிப்செட்கள் செயல்பட முடியும்.