Den nye ARM-æra: hvad venter os ...

Hvis du fik at vide for et par år siden, at en supercomputer med chips var baseret på ISA-ARMEN de skulle besætte den første stilling i TOP500 (liste over de 500 mest magtfulde supercomputere i verden), ville latteren og latteren have været højt. Ingen forestillede sig, at en arkitektur, der praktisk talt ikke blev brugt, ville komme derhen.

Lidt efter lidt har ARM-chips vundet plads og erobret terrænet på mobile enheder for deres effektivitet og ydeevne såvel som mange andre indlejrede produkter. Men for et par år siden begyndte de at skabe nogle servere med ARM lavt forbrug og begyndte at flirte med denne ISA i HPC-sektoren (High Performance Computing).

Nyheden, der sprang for nylig om det Apple opgiver Intel At skabe sine egne ARM-baserede chips var vigtig for alt det indebærer, men det gik næsten ubemærket af andre meget vigtigere nyheder. Og det er, at en ARM-supercomputer kunne slå præstationen på IBM Summit og erobre den første position på Top500-listen. For første gang når en ARM så højt, og det har betydet en før og efter ...

At gå tilbage til Apple syntes det mærkeligt, at en ARM-chip kunne overgå Intel i effektivitet og ydeevne, men Apple har foreslået det og vil være i stand til at lave meget interessante designs. Intel bliver mere og mere kompliceret, og ikke kun på grund af konkurrencen fra AMD ...

Supercomputeren

Men hvad du aldrig ville forestille dig for længe siden er det kan også krones ved HPC. Vil du vide flere detaljer? Nå, på Top500-listen for juni 2020, holdes den bedste præstationsplads af den japanske supercomputer Fugaku. En supercomputer baseret på 64Ghz Fujitsu A48FX 2.2C chips, hvoraf den indeholder 7.299.072 processorkerner for at tilføje et udyr af flydende punkts computerydelse.

Konkret når 415,5 PFLOPS (dvs. 415.500.000.000.000.000 beregninger med decimaler pr. sekund) og vil blandt andet blive brugt til forskning mod SARS-CoV-2.

Det er installeret på RIKEN Computing Center i Kobe, Japan. I dette datacenter er deres mere end 150K noder hvoraf den er sammensat, sammenkoblet gennem et højhastigheds Tofu Interconect D-netværk for at forbinde ARMv8.2-A SVE-chips på 52 kerner pr. node.

Brug også hukommelse HBM2 med høj båndbredde med en kapacitet på 32 GiB pr. node. Opbevaringsmæssigt har den 1.6 TB NVMe delt pr. 16 noder såvel som 150 PB Shared FS og yderligere cloud storage-service.

Som operativsystem brug linux, specifikt RHEL 8-distributionen såvel som en IHK / McKernel samtidigt. Alle præstationssimuleringer blev målt under McKernel, selvom Linux er til stede for at levere resten af ​​POSIX-tjenester.

Chippen

Behandlingsdyret, der har givet disse tal, er ret "ydmygt". Det er en chip oprettet af Fujitsu. Det hedder A64FX og det er en mikroprocessor baseret på ARM 8.2A-arkitekturen, der også vedtager SVE (Scalable Vector Extensions), yderligere udvidelser til den basale ISA for at opnå bedre beregningsresultater.

Den A64FX, der har Fujitsu designet den erstatter således sine tidligere SPARC-baserede HPC-chips. Og de har ikke kun sat en milepæl for at tage Fugaku til toppen af ​​Top500, men også for at være den første til at understøtte 512-bit SIMD EVS.

Disse chips er fremstillet i TSMC fabrikker, det samme hvor de fremstiller Zen af ​​AMD, og ​​det samme hvor de vil fremstille Europas fremtidige chip. Den teknologi, de har brugt 7 nm teknologi til at opbygge deres 8.786.000.000 transistorer. Alt dette i en lille chip, der kun har brug for 594 ben.

Derudover bruger hver processor 32 GB HBM2-hukommelse med en 1 TB / s båndbreddemed 16 baner eller PCIx-baner pr. processor for at forbinde dem med acceleratorer, såsom GPGPU'er og FPGA'er.

Endelig arbejder ved 2.2 Ghz og nok pakker er tilføjet til at fuldføre dette tal på næsten 7.3 millioner kerner og næsten 5 PB hukommelse.