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更新时间:2020-10-27
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为AI而设计

在典型的高性能CPU中,本地SRAM每周期提供一个完整的缓存行,然后CPU通过多路复用器(mux)选择所需的字。例如,使用256位缓存行的64位CPU需要一个4:1多路复用器,如图1(a)所示。在这种情况下,即使CPU每个周期仅使用64位,SRAM阵列中的所有256位缓存行也会在每次访问时放电。这种方法最大程度地减小了SRAM延迟,从而有可能提高最大时钟速度或减少流水线级数——这二者都是影响CPU性能的关键因素。

通用阵列最大程度地减小了随机存取的延迟。添加锁存器会增加延迟,但会降低顺序存取的功耗。

AI加速器通常以比PC处理器低的时钟速度运行,其设计师更关心吞吐量而不是延迟。此外,CPU通常具有随机存取模式,但CNN产生的则是顺序存储器存取,其处理的向量常常具有数以百计或数以千计的元素。为了更好地支持这些设计,格芯在SRAM阵列和多路复用器之间添加了一个锁存器,如图1(b)所示。这样做会给读取路径增加一个周期,CPU设计师绝不会接受这种做法,但它为AI加速器带来了可观的好处。

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