Внутри современных GPU NVIDIA скрывается гораздо больше вычислительных блоков. Речь идет о десятках процессорных ядер архитектуры RISC-V. Они не участвуют непосредственно в вычислении шейдеров.
Количество таких ядер зависит от сложности конкретного GPU. По данным отраслевых публикаций, их число составляет от десяти до сорока. Пользователь не может программировать эти процессоры напрямую.
RISC-V контроллеры выполняют множество низкоуровневых системных задач. Они управляют видеопамятью, питанием и температурными режимами. Также процессоры участвуют в криптографических операциях и обработке изображения.
Особое значение NVIDIA придает архитектуре GSP. Она постепенно переносит системные функции непосредственно внутрь графического процессора. Такой подход снижает зависимость от центрального процессора компьютера.
Ранее значительную часть системных операций выполнял CPU платформы. Он обрабатывал аппаратные команды и участвовал в их преобразовании. Это увеличивало нагрузку на процессор и могло повышать задержки.
Современная архитектура переносит многие функции внутрь GPU. Специализированные RISC-V контроллеры самостоятельно выполняют низкоуровневое планирование. Они также управляют внутренними командами и системными процессами.
Переход на RISC-V начался в NVIDIA еще в 2018 году. До этого компания использовала собственную архитектуру Falcon. Она создавалась специально для внутренних задач GPU.
Falcon использовала конвейерную организацию и инструкции переменной длины. Архитектура ориентировалась на компактность и работу с задержками памяти. При этом Falcon имела ограничения по адресному пространству.
Архитектура не поддерживала полноценную 64-битную адресацию. Она также не могла запускать полноценную операционную систему. Рост сложности GPU сделал эти ограничения более заметными.
NVIDIA постепенно заменила Falcon специализированными RISC-V контроллерами. Стандартизированная архитектура упростила развитие внутренних микроконтроллеров. Она также позволила быстрее обновлять низкоуровневые функции.
Отдельное значение имеет аппаратная безопасность этих процессоров. Их системная прошивка остается закрытой и проходит криптографическую проверку. При попытке изменения GPU может отказаться запускать такую прошивку.
Такой механизм формирует отдельный аппаратный корень доверия. Он ограничивает возможности атак через драйверы и внутренние интерфейсы. Одновременно RISC-V повышает модульность архитектуры современных GPU NVIDIA.
Таким образом, вычислительная часть GPU составляет лишь один уровень системы. Внутри графического процессора работает целая группа управляющих процессоров. Они обеспечивают работу памяти, питания, безопасности и других подсистем.
