如果你去询问十位不同的工程师，他们将如何设计 加速器，您将获得十种不同的方法来在现代前沿芯片上排列数十亿个。

　　来到 Esperanto Technologies方面，因为公司创始人Dave Ditzel 等人在CPU设计上拥有丰富的经验，所以他们对机器学习芯片设计有独到的见解——如果一个定制 CPU 还不够，那么两种设计怎么样？凭借近 240 亿个晶体管的预算，Esperanto 设法在他们的第一个 AI 加速器 ET-SoC-1 上集成了1,100 个基于设计的内核。

是一款推理加速器，而不是训练。虽然芯片的设计已经完成，但截至今年早些时候，我们还没看到任何他们的芯片。但早在2020年的时候，大家就对Esperanto有所讨论。毫无疑问，公司的开发计划显然已经推迟。因为如果新的时间表保持不变，那么芯片应该会在本季度回片，预计在 2022 年初投产。

　　在其他 AI 初创公司已经生产芯片样品一年多之后，延迟两年是代价是相当昂贵的。尽管如此，Esperanto终于准备好在 8 月举行的 Hot Chips 33 会议上分享新芯片的技术细节。

　　这些声明指的是 ET-SoC-1 的全芯片仿真与“数据中心现有竞争对手”的测量推理基准测试的对比结果。“但可能更令人兴奋和更重要的是我们的芯片能够获得更好的功耗表现。与现有解决方案相比，我们预计每瓦特推断的能源效率将提高 100 倍，”他补充道。

　　过于这些宽泛的性能陈述，我们必须持保留态度，但Esperanto说，我们可以期待在不久的将来看到已发布的表征硅结果。

　　Esperanto使用基于平铺架构（tiled architecture）的常规设计。该芯片使用该公司定制设计的 RISC-V 兼容 CPU 内核，它使用具有传统内存层次结构的标准 DDR4 内存，并利用了所有可用的 RISC-V 软件生态系统。换句话说，就所有实际目的而言，ET-SoC-1 作为标准 RISC-V 服务器 CPU 通过了Duck Test，尽管它有很多简单的内核，但在一般工作负载上却表现不佳。

　　事实上，Esperanto认为，正是出于这个原因，他们的解决方案在很大程度上是面向未来的。该公司表示，它结合了大量 CPU，可以从数百个内核扩展到数千个内核。事实上，由于 ET-SoC-1 是为数据中心设计的，对于边缘推理等低功耗应用，我们可能会期待 ET-SoC-1 的相同缩减版本。什么时候Esperanto首先开始在极高的层次上谈论他们的设计，他们将芯片的内核数量推论为我们将在本文中讨论的 ET-SoC-1 的 4 倍。如果 Esperanto 的设计证明了自己，那么在这样的方向上扩展 ET-SoC-1 并不超出 Esperanto 的能力范围。

　　正如我们之前提到的，ET-Maxion 是一种定制的高性能大核设计。基于台积电 7nm工艺设计并且频率超过 2 GHz。

　　ET-Maxion 实际上是加州大学伯克利分校乱序机器 （UC Berkeley Out-of-Order Machine ：BOOM） v2 CPU 的一个分支，但是已经进行了很多更改/改进以使其更具竞争力和商业产品所需的质量，以至于在这一点上几乎无法识别该谱系。

　　事实上，开发 BOOM 的 Chris Celio 已经投奔Esperanto，从事 ET-Maxion 的研发工作（尽管自 2020 年以来，他以 CPU 架构师的身份加入英特尔）。与 BOOM 相比，ET-Maxion 触及了机器的方方面面。它更宽、更长、更大。整个前端重新设计，各种执行单元重新设计。

　　ET-Maxion 是一个具有 10 级流水线的无序 CPU 内核。内核是一个四宽机器——每个周期能够获取 16B，解码它们，并以每个周期 4 条指令的速率将它们分派到后端。从具有奇偶校验（parity ）和 ECC 支持的 32 KiB 分块指令缓存中获取指令。Esperanto说，他们相当多的工作都投入到一个新的最先进的条件预测器和一个由 2K 条目压缩 BTB 支持的基于路径的间接预测器上。

　　分支预测器包括两级预测器。一个快速的、基于单周期 BTB 的预测器执行初始猜测，该猜测得到第二级、较慢的多周期、高精度分支预测器的支持，后者可能会覆盖它。

　　每个周期，最多可以向调度程序发送四个指令。ET-Maxion 使用分布式调度器（distributed scheduler ）设计，总容量为 64 个条目。其中LSU 有一个调度程序，FPU 有一个调度程序，复杂 ALU 有一个调度程序，简单 ALU 有一个调度程序。请注意，有两个简单的 ALU，复杂的 ALU 单元也能够处理分支操作。

　　执行单元由一个 64-entry 的浮点物理寄存器文件（physical register file）和一个 128-entry的整数物理寄存器文件提供。在执行单元方面，机器有五个宽，两个简单的整数单元位于单个调度程序上。每个周期最多可以安排 5 条指令执行。浮点单元为 64b 宽，完全支持 RISC-V 32 位 （F） 和 64 位 （D） 浮点扩展。

　　总体而言，内核的上限是其128-entry的重新排序缓冲区，与机器的前端一样，每个周期最多可以退出 4 条指令。

　　Esperanto最初考虑使用自定义 ISA，但由于其简单性，他们最终选择了 RISC-V。该公司解释说，简单的架构使他们能够将更多的精力集中在性能特性上，而不是解决其他 ISA 的极端问题。

　　ET-Maxion 的平面图如下所示。请注意，这是没有显示 L2 的核心。从die plot可以看出，相当大的面积用在了缓存阵列（几乎占面积的1/3）和分支预测单元上。核心的顶部是硬件预取器 （HPF）（仅限 L1），与其他组件相比，它非常大。选择使用更积极（更慢但更准确）的预取器使他们能够将其放置在关键路径的顶部和外部，从而简化接线。

　　ET-Minion 是来自Esperanto的第二个定制 CPU 内核。这个内核和上一个有很大的不同，更有趣一点。ET-Minion 也是 64 位 RISC-V 处理器，但这是一台有序机器。

　　由于这是一个面向吞吐量（throughput-oriented）的核心，它也是多线程的，具有两个可以在停顿时交替的线程。ET-Minion 采用流水线标量设计——每个周期获取、解码和发出一条指令。（请注意，下图可能缺少一些细节，因为Esperanto主要讨论了核心的矢量功能）。

　　针对推理加速，Esperanto的秘密武器是ET-Minion的执行引擎。ET-Minion 的后端是向量密集型的，并且只有一个执行单元来执行 RISC-V 架构所需的所有必要 （64b） 操作。核心的大部分包括两个向量流水线（vector pipelines）。有一个 256b 的浮点向量单元和一个 512b 的整数向量单元。伴随这些向量单元的是两个寄存器文件——一个 32-entry的 256b FP 寄存器文件（register file）和一个 32-entry的 256b 整数寄存器文件。请注意，这些寄存器文件对于每个线程都是重复的（即，总共 64 个条目）。

向量寄存器文件中获取一半的向量 （256b），另一半从其自己的私有整数中获取组合的 512 宽向量的寄存器文件 （256b）。

　　Esperanto 在 ET-Minion 中加入了大量的浮点运算能力，这与其他当代加速器形成了鲜明的对比。通常我们看到的加速器只提供 INT8 操作。虽然您可以从 8 位量化中获得相当高的保真度，但Esperanto对于需要 FP16（或 32）的工作负载确实具有优势。

　　这里的向量单位还有许多其他细微差别。除了标准的 RISC-V 指令外，Esperanto还实现了自己的指令扩展。他们添加了多周期张量指令和伴随的向量超越指令（ector transcendental instructions）。

　　这一举措会让我们的一些读者感到有些不安，尤其是因为Esperanto已经如此多地谈论了 RISC-V 的好处。但现实是，RISC-V 和所有其他 ISA 一样，没有任何加速 AI 的具体说明，此类扩展是邪恶的。事实上，RISC-V 基金会预见到了这一点，并将自定义扩展直接融入到规范中，这就是为什么 Espernato 可以以标准方式做到这一点。目前尚不清楚Esperanto是否会公开披露其扩展指令，或者他们是否计划将其保留为专有，因为这与他们声称的面向未来的说法背道而驰。

　　多周期张量指令允许内核读取单个指令，并且通过使用张量定序器（ sequencers）状态机，它可以重放一系列超过 100s 甚至 1000s 周期的操作。与大多数定序器一样，ET-Minion 时钟对整个前端以及在发布和执行张量操作时未使用的每个其他单元进行门控。这允许内核进一步降低功耗。

　　顺便说一下，ET-Minion的物理设计本身就非常独特。流水线的每级门数设计为低（low gate count），以提高低电压下的频率。Esperanto更进一步，设计了自己的定制 SRAM，而不是使用台积电的标准 SRAM 产品。这些cell虽然体积较大，但可以在相当低的电压下稳定运行——远低于标称值。

　　“当我谈论低电压操作时，我的真正意思是在远低于标称电压的情况下操作。因此，如果标称电压为 0.75 V 左右，我们的工作电压约为 400 mV，”Swift说。

　　将八个 ET-Minions 组合在一起，您就会得到Esperanto所说的 Minion Neighborhood。在一个neighborhood内，每个内核竞争性地共享指令缓存。缓存容量为 32 KiB。每个周期，一个缓存行被发送到两个内核。换句话说，指令缓存在每个周期轮询一对内核，将 64B（16 条指令）发送到两个独立的内核。内核对线路进行缓冲，允许它们在指令缓存继续为其他内核供电时继续运行。

然后将四个neighborhood组合成一个 Minion Shire，总共有 32 个核心。每个八核neighborhood通过交叉开关（ crossbar）连接到四组 L2 内存。L2 包含四个 1 MiB SRAM 组，可通过软件配置为高速缓存或暂存器存储器。在暂存器配置下，整个内存是一个大地址空间，软件可以使用它以精确的方式组织数据，并以此方式访问数据。

　　有趣的是，L2 缓存——默认情况下是每个 Minion Shire 私有的——也可以配置为可以跨越整个芯片的最后一级缓存。所有这些功能都以per-bank granularity提供。例如，一个 bank 可以保留为暂存器，而另一个 bank 用于 1 MiB/Shire LLC，另外两个 bank 可以配置为 2 MiB 的私有 L2

　　由于 ET-Minion 的低压设计，neighborhoods和crossbar 都位于Shire内自己的低压电源平面上。Shire 的其余部分（例如，分组 SRAM 和网状互连组件）位于标准电压平面上。

PCIe 接口，它们也通过它们自己的网状站点连接到整个网状互连中。

　　所有这一切最终将我们引向Esperanto的第一款产品——ET-SoC-1。

　　最后，ET-SoC-1 将四核 ET-Maxion tile 与 4 MiB 的私有 L2 集成在一起，可用作自托管处理器（例如，运行 Linux）。虽然 ET-SoC-1 面向超大规模数据中心市场，这意味着它与更高性能的服务器处理器一起使用，但对于边缘应用程序，ET-Maxions 将在实现全面的高性能可操作性方面发挥更大的作用。

　　总而言之，ET-SoC-1 具有 1,093 （） 个内核，并通过 x8 PCIe Gen4 与外界接口。据说该芯片的典型工作功率约为 20 瓦或低于 20 瓦，这使Esperanto能够符合 OCP M.2 加速器模块的规格。我们还期望提供更高功率的 PCIe 卡。

　　从物理上讲，该芯片采用台积电的 N7 工艺技术制造。Esperanto没有透露芯片尺寸，但封装了 238 亿个晶体管，因此我们猜测该芯片的面积可能在 350 平方毫米以上。

　　一旦Esperanto的芯片回片，我们应该开始听到更详细的性能声明。正如我们之前提到的，Dave Ditzel 将在 8 月即将举行的 Hot Chips 33 会议上展示 ET-SoC-1，届时他们可能会披露更多技术细节和基准。

2022年低压电工（复审）电工作业模拟考试题库试卷（11套，1100题，含答案） 2022年低压电工（复审）电工作业模拟考试题库试卷四（100题，含答案） 1、(判断题)导线接头位置应尽量在绝缘子固定处，以方便统一扎线。 参考答案：错误 2、(判断题)试验对地电压为50V以上的带电设备时，氖泡式低压验电器就应显示有电。 参考答案：错误 3、(判断题)额定电压为380V的熔断器可用在220V的线路中。 参考答案：错误 4、(判断题)保护接零适用于中性点直接接地的配电系统中。 参考答案：正确 5、(判断题)胶壳开关不适合用于直接控制5.5kW以上的交流电动机。 参考答案：正确 6、(判断题)直流电流表可以用于交流电路测量。 参考答案：错误 7、(判断题)电工钳、电工刀、螺丝刀是常用电工基本工具。 参考答案：正确 8、(判断题)一般情况下，接地电网的单相触电比不接地的电网的危险性小。 参考答案：错误 9、(判断题)工频电流比高频电流更容易引起皮肤灼伤。 参考答案：错误 10、(判断题)按照通过人体电流的大小，人体反应状态的不同，可将电流划分为感知电流、摆脱电流和室颤电流。 参考答案：正确 11、(判断题)吊灯安装在桌子上方时，与桌子的垂直距离不少于1.5m。 参考答案：错误 12、(判断题)挂登高板时，应钩口向外并且向上。 参考答案：正确 13、(判断题)单相220V电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护装置。 参考答案：错误 14、(判断题)使用兆欧表前不必切断被测设备的电源。 参考答案：错误 15、(判断题)低压断路器是一种重要的控制和保护电器，断路器都装有灭弧装置，因此可以安全地带负荷合、分闸。 参考答案：正确 16、(判断题)载流导体在磁场中一定受到磁场力的作用。 参考答案：错误 17、(判断题)热继电器的保护特性在保护电机时，应尽可能与电动机过载特性贴近。 参考答案：正确 18、(判断题)电气设备缺陷，设计不合理，安装不当等都是引发火灾的重要原因。 参考答案：正确 19、(判断题)特种作业人员必须年满20周岁，且不超过国家法定退休年龄。 参考答案：错误 20、(判断题)在安全色标中用绿色表示安全、通过、允许、工作。 参考答案：正确 21、(判断题)对于开关频繁的场所应采用白炽灯照明。 参考答案：正确 22、(判断题)电容器室内要有良好的天然采光。 参考答案：错误 23、(判断题)并联电容器有减少电压损失的作用。 参考答案：正确 24、(判断题)目前我国生产的接触器额定电流一般大于或等于630A。 参考答案：错误 25、(判断题)漏电开关只有在有人触电时才会动作。 参考答案：错误 26、(判断题)我国正弦交流电的频率为50Hz。 参考答案：正确 27、(判断题)电容器的容量就是电容量。 参考答案：错误 28、(判断题)万用表使用后，转换开关可置于任意位置。 参考答案：错误 29、(判断题)特种作业人员未经专门的安全作业培训，未取得相应资格，上岗作业导致事故的，应追究生产经营单位有关人员的责任。 参考答案：正确 30、(判断题)热继电器是利用双金属片受热弯曲而推动触点动作的一种保护电器，它主要用于线路的速断保护。 参考答案：错误 31、(判断题)对绕线型异步电机应经常检查电刷与集电环的接触及电刷的磨损，压力，火花等情况。 参考答案：正确 32、(判断题)导线接头的抗拉强度必须与原导线的抗拉强度相同。 参考答案：错误 33、(判断题)在安全色标中用红色表示禁止、停止或消防。 参考答案：正确 34、(判断题)特种作业操作证每1年由考核发证部门复审一次。 参考答案：错误 35、(判断题)日光灯点亮后，镇流器起降压限流作用。 参考答案：正确 36、(判断题)因闻到焦臭味而停止运行的电动机，必须找出原因后才能再通电使用。 参考答案：正确 37、(判断题)正弦交流电的周期与角频率的关系互为倒数的。 参考答案：错误 38、(判断题)测量电机的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻，常使用兆欧表，而不宜使用万用表。 参考答案：正确 39、(判断题)危险场所室内的吊灯与地面距离不少于3m。 参考答案：错误 40、(判断题)电流和磁场密不可分，磁场总是伴随着电流而存在，而电流永远被磁场所包围。 参考答案：正确 41、(判断题)在三相交流电路中，负载为三角形接法时，其相电压等于三相电源的线电压。 参考答案：正确 42、(判断题)万能转换开关的定位结构一般采用滚轮卡转轴辐射型结构。 参考答案：错误 43、(判断题)电容器室内应有良好的通风。 参考答案：正确 44、(判断题)在电气原理图中，当触点图形垂直放置时，以“左开右闭”原则绘制。 参考答案：正确 45、(判断题)两相触电危险性比单相触电小。 参考答案：错误 46、(判断题)按钮的文字符号为SB。 参考答案