【问题标题】:Are modern GPUs considered to be RISC based or CISC based?现代 GPU 被认为是基于 RISC 还是基于 CISC?
【发布时间】:2013-11-24 00:31:59
【问题描述】:

我试图弄清楚现代 GPU 是否具有精简指令集或复杂指令集。

维基百科说这不是指令集的大小,而是完成和指令需要多少个周期。

在 RISC 处理器中,每条指令可以在一个周期内完成。

在 CISC 处理器中,完成一些指令需要几个周期。

我正试图弄清楚现代 GPU 的情况。

【问题讨论】:

  • 错误的定义,许多指令,如除法,可以采用可变数量的指令。 RISC与CISC的含义也很简单,RISC处理器也有点CISC。称它为 RISC,你真正想说的是什么?
  • 大多数命令在管道中执行,因此它们在硬件中需要多个点击周期,但在外界看来却是一个。
  • 嗯,RISC 处理器的流水线通常很短,不是吗? RISC 和 CISC 之间的区别在于,每条指令都更加简化,并且在更短的流水线中运行,从而使指令可以在更少的周期内完成。 Source这是我误会了吗?

标签: gpu cpu instruction-set


【解决方案1】:

CISC 的目标是采用通用编码模式并在硬件中对其进行加速。您可以在对基本架构的不断扩展中看到这一点。请参阅 Intel 的 MMX 和 SSE,以及 AMD 的 3DNow! 等。https://en.wikipedia.org/wiki/Streaming_SIMD_Extensions 这也有助于进行良好的营销,因为您需要升级到新处理器以加速最新的常见任务,并让编码人员忙于不断地将他们的代码模式转换为新的扩展。

RISC 的目标恰恰相反。它试图尽可能快地执行一些基本功能。然后,编码人员需要继续将他们常见的编码任务分解为那些简单的指令(尽管高级编程语言和代码包/库会为您完成此任务)。 RISC 作为 ARM 处理器的架构继续存在。见:https://en.wikipedia.org/wiki/Reduced_instruction_set_computer

我注意到 GPU 与 RISC 理念相似,其目标是尽可能快地执行尽可能多的相对简单的计算。向深度学习的转变产生了对训练数百万个相对简单参数的需求,因此向高度并行、相对简单的架构回归。在您的计算机中实现这两种理念是两全其美的。

【讨论】:

    【解决方案2】:

    RISC指令集:加载/存储单元独立于其他单元,因此基本上用于加载和存储特定指令

    CISC 指令集:嵌入在指令执行例程中的广告/存储单元,因此该指令比 RISC 指令更复杂,因为 CISC 指令除了执行操作之外还将执行加载和存储阶段,这需要更多的晶体管逻辑来执行用于一个障碍

    【讨论】:

      【解决方案3】:

      如果您指的是 Nvidia,那么它显然是 RISC,因为它的大多数 GPU 在硬件中甚至没有整数除法和模运算,只有移位、按位运算和 3 种算术运算(加法、减法、乘法)用于实现这 2 . 我找不到例子,但这个问题 (modular arithmetic on the gpu) 表明 mod 使用了

      实现一些复杂算法的过程(大约 50 条指令甚至更多)

      即使是称为 PTX 的 NVVM(Nvidia 虚拟机)语言也会使用更多操作,其中一些操作在转换为一种本地语言后无论如何都会“烘焙”成一堆更简单的操作(由于 GPU 的性质,此类语言有不同的版本)以及他们的世代/家庭,但这些统称为 SASS)。

      您可以在此处查看所有可用操作以及每个操作的描述,这些操作非常简短且不太清楚(尤其是如果您没有机器级编程背景,例如知道“缩放”意味着 1 左移到操作数就像 x86 的“FSCALE”或“比例因子”等): https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-binary-utilities/index.html#instruction-set-ref

      如果您的意思是 AMDGPU,那么有很多说明,但不是很清楚,因为一些消息来源告诉他们,他们刚刚从 VLIW 切换到南岛 GPU 发布时。

      【讨论】:

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