英伟达GPU内置RISC-V微控制器,单颗芯片最多40个核心
摘要
英伟达披露其GPU产品采用RISC-V核心作为微控制器,每颗GPU集成10至40个,用于辅助任务。此前使用的私有Falcon控制器因架构限制被替换,2024年RISC-V核心使用量已超10亿。
在GPU主计算单元之外,英伟达还在芯片内部署了大量微控制器来承担辅助性工作。根据该公司披露的信息,其GPU产品线中每个图形处理器都集成了10到40个RISC-V核心,具体数量因型号而异。这些核心并不参与图形渲染,而是作为嵌入式微控制器执行各类系统级任务。
英伟达在转向RISC-V之前,长期依赖自研的私有微控制器架构Falcon。Falcon最早于2005年随G98图形核心亮相,此后逐步扩展到视频编解码、电源管理、安全引擎等多个功能模块。到2016年,单颗GPU芯片内已集成超过15个不同的Falcon引擎,十年间累计使用的Falcon核心总数约为30亿个。
然而Falcon架构的局限性逐渐显现。作为一款32位核心,它缺少数据缓存,难以满足英伟达对微控制器性能和灵活性的新需求。公司随后启动替代方案评估,考察了Arm、MIPS等指令集架构,最终选择基于开源RISC-V指令集进行开发。
这一转变的规模在2024年得到量化:英伟达当年出货的GPU产品中,RISC-V核心的使用量已超过10亿个。从私有架构到开放指令集的迁移,反映出芯片巨头在嵌入式控制层面对可扩展性和生态支持的重新权衡。
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