सार:
आधुनिक व्यक्तिगत कंप्यूटरों में, ग्राफिक्स कार्ड को आमतौर पर उच्च-समानांतर ग्राफिक्स रेंडरिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता गणनाओं के लिए समर्पित हजारों स्ट्रीम प्रोसेसर से बना एक विशाल कंप्यूटिंग इंजन माना जाता है। हालाँकि, हार्डवेयर विकास समुदाय और अंतर्निहित तकनीकी कर्मियों के नवीनतम गहन विश्लेषण के अनुसार, वास्तव में आधुनिक NVIDIA GPU के अंदर छिपे हुए ओपन इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर पर आधारित दर्जनों RISC-V प्रोसेसर कोर हैं।
ये कम-शक्ति वाले कोर ग्राफिक्स कार्ड चिप के अंदर "माइक्रो सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट" के रूप में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और यहां तक कि ग्राफिक्स कार्ड ड्राइवर प्रबंधन और हार्डवेयर शेड्यूलिंग कार्य को भी पूरी तरह से अपने कब्जे में ले लिया है, जिसके लिए मूल रूप से मुख्य सिस्टम सीपीयू की आवश्यकता होती है।
चूंकि NVIDIA ने धीरे-धीरे ट्यूरिंग आर्किटेक्चर और एम्पीयर आर्किटेक्चर से ओपन सोर्स RISC-V आर्किटेक्चर पेश किया, इन हल्के कोर, जिन्हें GSP (ग्राफिक्स सिस्टम प्रोसेसर) और विभिन्न अंतर्निहित प्रबंधन इकाइयाँ कहा जाता है, को गुप्त रूप से पूरे चिप में एम्बेड किया गया है। एक विशिष्ट NVIDIA GeForce या RTX वर्कस्टेशन ग्राफिक्स कार्ड के अंदर, दर्जनों विशिष्ट RISC-V सहायक कोर होते हैं, जो मेमोरी कंट्रोलर प्रबंधन, बिजली और तापमान की निगरानी, आउटपुट पाइपलाइन नियंत्रण प्रदर्शित करने के लिए सुरक्षित क्रिप्टोग्राफ़िक गणना से लेकर भारी और नाजुक निम्न-स्तरीय सिस्टम कार्यों की एक श्रृंखला के लिए जिम्मेदार होते हैं।
सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन एनवीडिया का जीएसपी फर्मवेयर आर्किटेक्चर का पुनर्निर्माण है। शुरुआती ग्राफ़िक्स कार्ड डिज़ाइन में, अधिकांश हार्डवेयर शेड्यूलिंग और ड्राइवर अनुदेश अनुवाद कार्य मदरबोर्ड पर सिस्टम सीपीयू द्वारा पूरा किया गया था। इसने न केवल मुख्य सीपीयू के कंप्यूटिंग संसाधनों पर कब्जा कर लिया, बल्कि आसानी से अनावश्यक सिस्टम देरी भी शुरू कर दी। आजकल, NVIDIA ने अधिकांश ड्राइवर निष्पादन तर्क को ग्राफिक्स कार्ड चिप के अंदर विशेष आरआईएससी-वी नियंत्रक (यानी जीएसपी) में स्थानांतरित कर दिया है, जो सीधे ग्राफिक्स कार्ड के अंदर निर्देशों के वास्तविक समय शेड्यूलिंग और प्रबंधन को पूरा करता है, होस्ट के सीपीयू लोड को पूरी तरह से मुक्त करता है और ग्राफिक्स रेंडरिंग की प्रतिक्रिया विलंबता को काफी कम करता है।
ड्राइवर प्रदर्शन में सुधार के अलावा, बड़ी संख्या में आरआईएससी-वी कोर की शुरूआत ग्राफिक्स कार्ड की सुरक्षा और हार्डवेयर मॉड्यूलरिटी को भी काफी बढ़ाती है। ये हल्के कोर अत्यधिक बंद और एन्क्रिप्टेड सिस्टम फर्मवेयर चलाते हैं, ग्राफिक्स कार्ड के लिए ट्रस्ट का एक स्वतंत्र हार्डवेयर रूट (रूट ऑफ ट्रस्ट) स्थापित करते हैं, जो ग्राफिक्स कार्ड के अंतर्निहित चैनलों में घुसपैठ करने के लिए दुर्भावनापूर्ण ड्राइवरों का उपयोग करने के सुरक्षा जोखिम को प्रभावी ढंग से रोकते हैं। साथ ही, मानकीकृत आरआईएससी-वी आर्किटेक्चर के माध्यम से, एनवीआईडीआईए आर एंड डी टीम चिप के समग्र तर्क को पूरी तरह से पुनर्निर्माण किए बिना आंतरिक माइक्रोकोड और अंतर्निहित कार्यात्मक मॉड्यूल को तेज़ी से अपडेट कर सकती है।
एनवीआईडीआईए जीपीयू के आंतरिक तर्क का विकास पूरी तरह से दर्शाता है कि आधुनिक ग्राफिक्स कार्ड अब केवल समानांतर कंप्यूटिंग सह-प्रोसेसर नहीं हैं, बल्कि जटिल सिस्टम-ऑन-चिप्स (एसओसी) हैं जो कई समर्पित प्रसंस्करण इकाइयों के साथ अत्यधिक एकीकृत हैं। ओपन सोर्स आरआईएससी-वी आर्किटेक्चर के गहन आंतरिक एकीकरण का यह मुख्य डिजाइन न केवल एनवीआईडीआईए के लिए अपने ग्राफिक्स कार्ड के उच्च प्रदर्शन और प्रौद्योगिकी एकाधिकार लाभ को बनाए रखने के लिए एक छिपी हुई बाधा है, बल्कि शीर्ष वाणिज्यिक सेमीकंडक्टर उत्पादों में एक अदृश्य स्तंभ के रूप में ओपन सोर्स इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर के विशाल मूल्य को भी स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है।
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