Era ARM baru: apa yang menanti kita ...

Sekiranya anda diberitahu beberapa tahun yang lalu bahawa komputer super dengan cip berdasarkan ARM ISA mereka akan menduduki posisi pertama TOP500 (senarai 500 superkomputer yang paling berkuasa di dunia), tawa dan tawa pasti kuat. Tidak ada yang membayangkan bahawa seni bina yang praktikal tidak digunakan akan sampai ke sana.

Sedikit demi sedikit, cip ARM telah berkembang, menaklukkan medan peranti mudah alih untuk kecekapan dan prestasi mereka, serta banyak produk tertanam lain. Tetapi sudah beberapa tahun yang lalu mereka mula mencipta beberapa pelayan dengan ARM penggunaan rendah, dan mula menggoda ISA ini di sektor HPC (High Performance Computing).

Berita yang melonjak baru-baru ini mengenai perkara itu Apple meninggalkan Intel Untuk membuat cip berasaskan ARM sendiri adalah penting, untuk semua yang diperlukan, tetapi ia hampir tidak disedari oleh berita lain yang lebih penting. Dan superkomputer ARM dapat mengalahkan prestasi Sidang Kemuncak IBM dan menaklukkan kedudukan pertama dalam senarai Top500. Buat pertama kalinya ARM mencapai tahap yang tinggi, dan ini bermaksud sebelum dan sesudah ...

Kembali ke Apple, nampaknya aneh bahawa cip ARM dapat mengatasi Intel dalam kecekapan dan prestasi, tetapi Apple telah mencadangkannya dan akan dapat membuat reka bentuk yang sangat menarik. Intel semakin rumit, dan bukan hanya kerana persaingan dari AMD ...

Komputer super

Tetapi apa yang tidak pernah anda bayangkan suatu ketika dahulu adalah juga boleh dinobatkan di HPC. Adakah anda ingin mengetahui lebih banyak maklumat? Nah, dalam senarai Top500 untuk bulan Jun 2020, tempat prestasi teratas dipegang oleh komputer super Jepun Fugaku. Komputer super berdasarkan cip 64Ghz Fujitsu A48FX 2.2C, di mana ia menggabungkan 7.299.072 teras pemprosesan untuk menambahkan prestasi prestasi pengkomputeran titik terapung.

Secara khusus mencapai 415,5 PFLOPS (iaitu, 415.500.000.000.000.000 operasi pengiraan dengan perpuluhan per saat) dan akan digunakan untuk penyelidikan terhadap SARS-CoV-2, antara lain.

Ia dipasang di Pusat Pengkomputeran RIKEN di Kobe, Jepun. Di pusat data ini jumlahnya lebih daripada Nod 150K yang mana ia disusun, saling berkaitan melalui rangkaian Tofu Interconect D berkelajuan tinggi untuk menghubungkan cip ARMv8.2-A SVE sebanyak 52 teras setiap nod.

Gunakan juga ingatan lebar jalur tinggi HBM2 dengan kapasiti 32 GiB setiap nod. Dari segi penyimpanan, ia mempunyai 1.6 TB NVMe yang dikongsi setiap 16 nod, serta 150 PB Shared FS, dan perkhidmatan penyimpanan awan tambahan.

Sebagai sistem operasi gunakan linux, khususnya pengedaran RHEL 8, serta IHK / McKernel secara serentak. Semua simulasi prestasi diukur di bawah McKernel, walaupun Linux hadir untuk menyediakan perkhidmatan POSIX yang lain.

Cip

Binatang pemprosesan yang menghasilkan angka tersebut cukup "rendah hati." Ia adalah cip yang dibuat oleh Fujitsu. Ia dipanggil A64FX dan ini adalah mikroprosesor berdasarkan seni bina ARM 8.2A, juga mengadopsi SVE (Scalable Vector Extensions), sambungan tambahan ke dasar ISA untuk mencapai hasil pengiraan yang lebih baik.

A64FX yang mempunyai Fujitsu merancang dengan itu menggantikan cip HPC berasaskan SPARC sebelumnya. Dan mereka tidak hanya menetapkan tonggak untuk membawa Fugaku ke puncak Top500, tetapi juga menjadi yang pertama menyokong SIMD EVS 512-bit.

Kerepek ini telah dihasilkan di Kilang TSMC, sama di mana mereka mengeluarkan Zen of AMD, dan sama di mana mereka akan menghasilkan chip Eropah masa depan. Teknologi yang mereka gunakan menggunakan teknologi 7nm untuk membina 8.786.000.000 transistor mereka. Semua itu dalam cip kecil yang hanya memerlukan 594 pin.

Selain itu, setiap pemproses menggunakan memori HBM32 2GB dengan a Lebar jalur 1TB / s, dengan 16 lorong atau jalur PCIx per pemproses untuk menghubungkannya dengan pemecut, seperti GPGPU dan FPGA.

Akhirnya, berfungsi pada 2.2 Ghz dan cukup banyak paket yang telah ditambahkan untuk melengkapkan angka hampir 7.3 juta teras dan memori hampir 5 PB.