Apple Neural Engine mimarisi tersine mühendislikle çözüldü
Öne çıkanlar
- M1 ANE birimi, 16 çekirdekle döngü başına 2048 paralel MAC indirgeme işlemi yürütüyor.
- Donanımın bağımsız bir komut kümesi mimarisi bulunmuyor ve görev tanımlayıcı paketleriyle yapılandırılıyor.
- Doğrusal olmayan tanh aktivasyonları donanımda 33 noktalı arama tablosuyla hesaplanıyor.
Apple'ın M serisi işlemcilerinde yer alan özel yapay zeka hızlandırıcısı Apple Neural Engine (ANE), tersine mühendislik çalışmalarıyla ayrıntılı olarak incelendi. Araştırmacı, M1 çipindeki ANE biriminin hesaplama çekirdeklerini, veri yollarını, görev zamanlayıcısını ve bellek yürütme modelini analiz etti. Çalışma, ANE mimarisinin genel amaçlı hesaplamalardan ziyade geleneksel evrişimli sinir ağlarına (CNN) odaklı tasarlandığını ortaya koydu.
M1 üzerindeki ANE, her biri 128 adet FP16 veya 256 adet INT8 çarpma-biriktirme (MAC) hattına sahip 16 paralel hesaplama çekirdeği barındırıyor. Donanım döngü başına 2048 paralel indirgeme işlemi gerçekleştirebiliyor. Analizler, hesaplama hattında tamamlanan işlemlerin doğrudan ardışık aktivasyon bloklarına aktarıldığını ve tanh gibi doğrusal olmayan işlevlerin 33 noktalı parçalı doğrusal arama tablolarıyla donanım seviyesinde çözüldüğünü gösterdi.
İncelemeye göre ANE bağımsız bir komut kümesine (ISA) sahip olmadan çalışıyor. Sürücü katmanı, donanıma doğrudan işlem kodları göndermek yerine belleğe önceden derlenmiş sabit boyutlu görev tanımlayıcıları (TD) yüklüyor. Yapılandırma yazmaçları doğrudan DMA paketleriyle güncelleniyor ve 32 girdili temel adres yazmacı tablosu kullanılıyor.
Bu özet yapay zekâ ile hazırlanmıştır; ayrıntılar ve doğrulama için orijinal kaynağa başvurun.