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2.1 Matrix Multiply Unit (MXU) 深度解析
2. 核心计算引擎微架构
2.1 Matrix Multiply Unit (MXU) 深度解析
现代TPU的MXU采用大规模脉动阵列架构,通过权重静止(Weight Stationary)数据流策略最大化计算密度。Ironwood(v7)世代将阵列规模扩展至256×256,每个时钟周期可在单芯片上完成65,536次乘累加操作。该架构通过数据在阵列中的定向流动消除寄存器文件访问瓶颈,权重矩阵在阵列初始化阶段加载至各处理元素(PE)的本地寄存器,随后激活数据以流水线方式横向流入,部分和纵向流出,形成二维数据流网格。
寄存器文件层级采用分离式架构设计。Accumulator寄存器堆提供32KB容量,支持多精度累加操作,其物理设计采用多bank结构以支持并行访问。Tile
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