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TECH FOCUS ACCELERATORI Gli acceleratori hardware Francesco Ferrari Gli acceleratori hardware sono utilizzati da molti decen- ni e risolvono il problema di migliorare le prestazioni di specifiche applicazioni sollevando le CPU di tipo general purpose da una parte del carico di elaborazione, con tutti i relativi vantaggi. Uno dei motivi di questa elevata efficienza deriva dall’ot- timizzazione delle risorse a disposizione. Poiché gli acce- L’implementazione di acceleratori è ormai imprescindibile per molte applicazioni e i vantaggi di queste soluzioni sono indispensabili non soltanto per migliorare le prestazioni ma anche per ridurre i consumi e i costi leratori hardware sono progettati appositamente per ge- stire alcune tipologie di funzioni specifiche, le loro risorse possono essere dimensionate in modo ottimale sotto di- versi aspetti, come per esempio per la precisione dei dati, in modo da soddisfare esattamente le esigenze dell’ap- plicazione utilizzata senza sprechi. Questa è una diffe- renza sostanziale rispetto ai processori general purpose che offrono risorse a 8, 16, 32 o 64 bit. Molti algoritmi DSP, per esempio, hanno funzioni ripetitive di accumulazione multipla, e l’ottimizzazione per questo tipo di operazio- ni può riflettersi in differenze di prestazione notevoli. Gli acceleratori hardware traggono inoltre vantaggio, rispetto alle CPU, nell’eliminazione di alcuni componenti interni legati ai processi necessari per migliorare le performance con applicazioni generiche, come per esempio le operazio- ni di decodifica, branch prediction, memorizzazione nella cache dei dati e decaching delle istruzioni, tutte funzioni che, invece, sono quasi sempre presenti nelle attuali ar- chitetture dei processori general purpose. Gli ambiti in cui gli acceleratori trovano applicazione sono numerosi e, per esempio, sono stati largamente imple- ELETTRONICA OGGI 511 - GIUGNO/LUGLIO 2023 47