Новата ARM ера: какво ни очаква ...

Ако преди няколко години ви бяха казали, че суперкомпютър с чипове на базата на ISA ARM те щяха да заемат първата позиция на TOP500 (списък на 500-те най-мощни суперкомпютри в света), смехът и смехът щяха да бъдат силни. Никой не е предполагал, че архитектура, която на практика не е била използвана, ще стигне до там.

Малко по малко, ARM чиповете се налагат, завладявайки областта на мобилните устройства за тяхната ефективност и производителност, както и много други вградени продукти. Но преди няколко години започнаха да творят някои сървъри с ARM ниска консумация и започна да флиртува с този ISA в сектора HPC (High Performance Computing).

Новината, която скочи наскоро за това Apple се отказва от Intel Създаването на собствени ARM-базирани чипове беше важно за всичко, което предполага, но остана почти незабелязано от други много по-големи новини. И то е, че ARM суперкомпютърът може да надвиши производителността на IBM Summit и да завоюва първата позиция в списъка Top500. За първи път ARM достига толкова високо, а това означава преди и след ...

Връщайки се към Apple, изглеждаше странно, че ARM чипът може да надмине тези на Intel по ефективност и производителност, но Apple го предложи и ще може да прави много интересни дизайни. Intel става все по-сложнаи то не само заради конкуренцията от AMD ...

Суперкомпютърът

Но това, което никога преди не бихте си представяли, е това може да бъде коронясан и в HPC. Искате ли да научите повече подробности? Е, в списъка Top500 за юни 2020 г., топ място за изпълнение се държи от японския суперкомпютър Fugaku. Суперкомпютър, базиран на 64Ghz чипове Fujitsu A48FX 2.2C, от които включва 7.299.072 XNUMX XNUMX процесорни ядра, за да добави звяр с изчисления с плаваща запетая.

По-конкретно достига 415,5 PFLOPS (т.е. 415.500.000.000.000.000 2 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX изчисления с десетични знаци в секунда) и ще бъдат използвани, наред с други неща, срещу SARS-CoV-XNUMX.

Той е инсталиран в изчислителния център RIKEN в Кобе, Япония. В този център за данни има повече от 150K възли от които е съставен, взаимосвързан чрез високоскоростна мрежа Tofu Interconect D за свързване на ARMv8.2-A SVE чипове от 52 ядра на възел.

Също така използвайте памет високочестотна лента HBM2 с капацитет 32 GiB на възел. При съхранение, той има 1.6 TB NVMe споделени на 16 възла, както и 150 PB Shared FS и допълнителна услуга за съхранение в облак.

Като операционна система използвайте linux, по-специално разпределението RHEL 8, както и IHK / McKernel едновременно. Всички симулации на производителността бяха измерени под McKernel, въпреки че Linux присъства, за да предостави останалите POSIX услуги.

Чипът

Преработващият звяр, който даде тези цифри, е доста „скромен“. Това е чип, създаден от Fujitsu. Нарича се A64FX и това е микропроцесор, базиран на архитектурата ARM 8.2A, също така приемащ SVE (Scalable Vector Extensions), допълнителни разширения към тази базова ISA за постигане на по-добри резултати от изчисленията.

A64FX, който има Fujitsu проектиран по този начин той замества предишните си базирани на SPARC HPC чипове. И те не само са поставили крайъгълен камък за извеждането на Fugaku на върха на Top500, но и за това, че са първите, които поддържат 512-битова SIMD EVS.

Тези чипове са произведени през TSMC фабрики, същото, където произвеждат Zen на AMD, и същото, където ще произвеждат бъдещия чип на Европа. Технологията, която са използвали 7nm технология за изграждане на техните 8.786.000.000 594 XNUMX XNUMX транзистори. Всичко това в малък чип, който се нуждае само от XNUMX пина.

Освен това всеки процесор използва 32 GB HBM2 памет с 1TB / s честотна лента, с 16 ленти или PCIx ленти на процесор, за да ги свържете с ускорители, като GPGPU и FPGA.

На последно място, работи на 2.2 Ghz и са добавени достатъчно пакети, за да се завърши тази цифра от почти 7.3 милиона ядра и почти 5 PB памет.