Hot Chips 28

Skalierbare Vektorerweiterung für ARMv8 vorgestellt

| Autor / Redakteur: Thomas Drilling / Ulrike Ostler

Skalierbare Vektorerweiterung für ARMv8
Skalierbare Vektorerweiterung für ARMv8 (Bild: ARM)

Fujitsu und ARM haben auf der 28. Hot-Chips-Konferenz die skalierbaren Vektorerweiterung SVE für ARM-Prozessoren vorgestellt. Mit der soll SIMD-Code für ARMv8 auch auf Prozessorkernen mit unterschiedlichen Vektorlängen laufen, ohne neu übersetzt werden zu müssen.

Fujitsu gilt als führender Hersteller in diesen Bereich und plant, ARM mit SVE-Technologie in seinem „Post K Computer“ einzusetzen. Japans Supercomputer-Flaggschiff ist laut Aussage von Toshio Yoshida von Fujitsu für 2020 geplant. Fujitsus „Post-K“ getauftes System soll die K-Computer beerben, die derzeitige Nr. 5 in der Supercomputer-Top500.

Die SVE-Erweiterung ist damit auch ein wichtige inkrementeller Schritt für ARM, um sich aggressiver im Mainstream und vor allem im HPC-Server-Markt zu positionieren.

Variable Vektorlängen

Die Vektorerweiterung SVE für High Peformance Computing ist eine Gemeinschaftsentwicklung von ARM und Fujitsu. SVE versteht sich allerdings nicht als Erweiterung des vorhandenen AArch64 Advanced SIMD (Single instruction, multiple data). Vielmehr handelt es sich um eine eigene Architekturerweiterung mit komplett neuem Befehlssatz. Der Clou: die skalierbare Vektorerweiterung SVE (Scalable Vector Extension) verwendet eine identische Befehlsstruktur für Vektorlängen von 128 Bit bis 2048 Bit.

Der Vorteil für Entwickler besteht darin, dass diese Code nicht explizit für eine bestimmte Vektorlänge übersetzen müssen. Der Code wird nur einmal kompiliert und läuft dann Dank SVE auch mit anderen Vektorlängen. Allerdings ist SVE ausschließlich für HPC-Anwendungen gedacht und kann nicht für Media-Workloads eingesetzt werden.

Weitere technische Details

Weitere technische Details verrät Nigel Stephens, lead ISA architect and ARM Fellow, in seinem Blog Technology Update: The Scalable Vector Extension (SVE) for the ARMv8-A Architecture , das zeitgleich mit seinem Vortrag auf der Hot Chips erschienen ist.

Auch wenn erste Chips erst für 2020 geplant sind, soll die Open-Source-Community bereits in naher Zukunft mit den notwendigen Toolchains wie LLVM, GCC, Binutils, HVM) usw. versorgt werden.

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