Softwarově orientované akcelerátory (instrukční sada)

Instrukční sada "softwarově orientované akcelerátory" ( angl.  Application Targeted Accelerator, ATA ) je rozšířením instrukční sady zaměřené na snížení latence a snížení spotřeby energie při spouštění specializovaných aplikací vyvinuté společností Intel a používané v jejích nových mikroprocesorech .

Softwarové akcelerátory rozšiřují možnosti architektury Intel prostřednictvím optimalizace výkonu, ultranízkého napětí a přímo vyhrazených nízkonapěťových akcelerátorů v procesoru určených pro speciální aplikace. Akcelerátory jsou součástí technického vývoje jádra procesoru a přidávají k procesoru různá specializovaná vylepšení, jejichž výsledkem je vysoký výkon a vynikající energetická účinnost při spouštění specializovaných aplikací.

  1. První část softwarových akcelerátorů urychluje proceduru cyklické redundantní kontroly (CRC ) datové integrity některých aplikací. Jedná se o novou instrukci CRC procesoru , která umožňuje procesoru rychle a efektivně kontrolovat integritu dat při nižších nákladech než použití samostatných čipů v horní vrstvě protokolů přenosu dat , jako jsou protokoly iSCSI a RDMA , kde se instrukce CRC pouze přehrává. roli detektoru chyb. Absence tohoto pokynu nutila poskytovatele služeb používat drahé akcelerační desky s vysokou spotřebou energie, aby získali takové výhody. Síla vícejádrových procesorů Intel založených na mikroarchitektuře Intel Core a tato nová instrukce procesoru CRC má za cíl zvýšit výkon specializovaných síťových protokolů, jako jsou iSCSI a RDMA, bez dalších nákladů. To může usnadnit šíření nízkonákladových řešení – storage sítí založených na protokolu iSCSI. Takové sítě jsou alternativou k mnohem dražším optickým kanálům a jsou navrženy tak, aby řešily různé problémy spojené s ukládáním dat.
  2. Druhou část softwarových akcelerátorů tvoří jedna instrukce procesoru POPCNT, kterou lze využít pro efektivní vyhledávání v obrovském množství dat. Funguje tak, že počítá počet nastavených bitů v datovém objektu. Příklady aplikací, které budou těžit z této instrukce, zahrnují objevování genomu, rozpoznávání rukopisu, medicínu a rychlý výpočet Hammingovy vzdálenosti a výplně.
Sady instrukcí procesoru pro softwarově orientované akcelerátory
Podskupina Pokyny pro procesor Popis Očekávaná zlepšení výkonu
Rychlý CRC (cyklická kontrola redundance) CRC32 Najde hodnotu CRC pomocí varianty polynomického kódu daného zdrojového operandu. Rychlá a účinná kontrola integrity dat pomocí protokolu přenosu dat pro síťové aplikace
Rychlejší vyhledávání a rozpoznávání vzorů velkých datových sad POPCNT Spočítejte počet bitů s hodnotou 1 v daném operandu. Pomáhá dosáhnout vyššího výkonu v aplikacích, jako je objevování genomu, rozpoznávání rukopisu, lékařství, rychlé algoritmy Hammin atd.