Négy mag, egy chip

Kettős specializáció

A CFPU nem egyetlen mag milliósszorosítása. Különböző feladatok különböző processzor-geometriát igényelnek — ezért a CFPU core család két irányban ágazik el egyetlen közös alapból, a Nano Core-ból.

Az első ág az általános célú programozás irányába nő: Nano → Actor → Rich. Minden lépés nagyobb SRAM-ot, gazdagabb ISA-t jelent — az Actor objektumkezelésre és GC-re, a Rich lebegőpontos számításra optimalizált.

A második ág a biztonság irányába ágazik: Nano → Seal. A Seal Core kriptográfiai primitíveket (SHA-256, WOTS+, Merkle), kódhitelesítést és eFuse kezelést tartalmaz — nem számítási mag, hanem biztonsági kapuőr.

           Nano Core (CIL-T0, alap)
              /              \
     Actor (+GC+Obj)     Seal (+Crypto)
        |
     Rich (+FPU)

Ez a kettős specializáció a CFPU egyedi vonása: egyetlen más processzor-család sem kínálja mindkét irányt — programozás és biztonság — azonos interconnecten, azonos üzenetformátummal, azonos RTL-ből paraméterezve.

Az ML/SNN inference-t nem programozható core-ok, hanem MAC Slice-ok végzik — FSM-vezérelt compute egységek, amelyek a Nano-nál is egyszerübbek. Ezeket a CFPU-ML-Max dokumentum specifikálja.

A négy core típus

Nano Core — spike / érzékelő

A legkisebb és legtömegesebb mag. Csak egész aritmetika, 4–64 KB SRAM, minimális ISA (48 CIL-T0 opkód), mailbox-alapú üzenetkezelés. Érzékelőkhöz, edge-feldolgozáshoz és SNN spike-propagációhoz tervezve — ahol nem lebegőpontos precízió kell, hanem sebesség és energiahatékonyság.

Actor Core — általános aktor

A CFPU fő munkása. Teljes CIL ISA objektumkezeléssel, GC-vel, generikusokkal és kivételkezeléssel, 64–256 KB SRAM, mailbox-alapú üzenetkezelés. Symphact aktorok, szerver logika, általános célú párhuzamos feldolgozás. Ez a legtöbb CFPU-konfigurációban a domináns magtípus. A CFPU-ML chipben az Actor Core végzi a nem-MAC müveleteket (LayerNorm, Softmax, Residual).

Rich Core — FP aktor

Az Actor Core kiterjesztése lebegőpontos egységgel (IEEE-754 FPU, power-gated). 128–512 KB SRAM. Numerikus számítás, tudományos kódok, pénzügyi modellek, összetett üzleti logika. Az összehasonlítási alap minden külső CPU-val szemben.

Seal Core — hitelesítés

Biztonsági mag, a chip közepén (monolitikus CFPU-ban az L3 crossbar-ral egybeépítve, chiplet CFPU-ML-ben az IOD-n). Kódhitelesítés (SHA-256, WOTS+, Merkle), kulcskezelés, eFuse, TRNG, izolációs határ-ellenőrzés. Nem számítási mag — biztonsági kapuőr. ~30 000 core-ig szaturáció nélkül skálázódik.

Core összehasonlító táblázat

Tulajdonság	Nano	Actor	Rich	Seal
ISA	CIL-T0 (48 opkód, int32)	Teljes CIL (obj, GC, generikusok)	Teljes CIL + FPU	CIL-Seal (CIL-T0 subset + crypto)
FPU	—	—	✓ (IEEE-754, power-gated)	—
GC + Obj	—	✓ (bump alloc, mark-sweep)	✓	—
Kivételkezelés	Trap only	Teljes (throw/catch/finally)	Teljes	Trap only
Crypto HW	—	—	—	✓ (SHA-256, WOTS+, Merkle, eFuse, TRNG)
Mailbox	✓	✓	✓	dedikált inbox
SRAM tartomány	4–64 KB	64–256 KB	128–512 KB	~32 KB
Logika (5nm)	0,005 mm²	0,010 mm²	0,012 mm²	~0,11 mm²
Power gating	Per-core clock gating	Per-core clock gating	FPU külön domain	Wake-on-demand

Magszám összehasonlítás (5nm, chiplet, 18 tine package)

A CFPU-ML-Max chiplet architektúrával megegyező elrendezés: 85 mm² tine die (5nm), ~83 mm² felhasználható / tine, 18 tine egy package-ben (SoIC + CoWoS). A logika +25% design margint tartalmaz, SRAM: ISSCC referencia (0,021 mm²/Mbit).

Core típus	SRAM	Core méret (5nm)	Core / tine	Core / package (18 tine)	Fő felhasználás
Nano	4 KB	~0,007 mm²	~10 400	~187 000	Spike / érzékelő / edge
Actor	64 KB	~0,023 mm²	~3 170	~57 000	Általános aktor / Symphact
Rich	256 KB	~0,057 mm²	~1 280	~23 000	FP számítás / tudományos kód
MAC Slice	8 KB (M SKU)	~0,015 mm²	~5 264	~94 752	ML / SNN inference

A Seal Core az IOD-n (vagy monolitikus chip közepén) van, 1+ példányban — ezért nem szerepel a táblában. A core méretek tartalmazzák a logikát (+25% margin) és az SRAM-ot; a per-tine szám ~12% routing/infrastruktúra overhead-del számol. A MAC Slice sor a CFPU-ML-Max specifikációból származik.

CFPU termékcsalád

Változat	Fő egységek	Célplatform	Megjegyzés
CFPU-N	Seal + Nano	IoT / edge érzékelő	Maximális magszám, minimális fogyasztás
CFPU-A	Seal + Actor	Szerver / cloud	Symphact referencia platform
CFPU-R	Seal + Rich	Tudományos / HPC	FPU + GC, külön CPU-kkal versenyez
CFPU-ML	Seal + MAC Slice + Actor	ML/SNN inference	Chiplet: tine die-ok + IOD
CFPU-H	Seal + Actor + Nano	Hibrid szerver	Heterogén supervisor + worker
CFPU-X	Vegyes (bármely kombináció)	Kutatás / prototípus	Alkalmazás-specifikus

CFPU-ML: az ML/SNN inference chip

A CFPU-ML variáns ML/SNN inference-re optimalizált. Nem programozható core-okból, hanem MAC Slice-okból (FSM-vezérelt compute egységek) + Actor Core-okból + Seal Core-ból áll. A MAC Slice nem CIL processzor — nincs program countere, csak szorzás-összeadást streamel. A vezérlést az Actor Core-ok végzik.

Részletes chiplet specifikáció, MAC Slice felépítés, SKU család, versenytárs-összehasonlítás és modell-lefedettség: CFPU-ML-Max: ML/SNN Inference Accelerator →

A CFPU nem egyetlen mag — hanem négy specializált magtípus + MAC Slice compute egységek, amelyek ugyanazon a chipen (vagy chiplet package-ben), ugyanazon az üzenethálózaton keresztül müködnek. A specializáció nem szétdarabolja a rendszert: egységesíti.