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RISC-V將被用于百億億級超算!歐洲E級超算將采用RISC-V等開源指令集架構處理器

2019-11-15 13:01:31 來源:EETOP
巴塞羅那超級計算中心已經啟動了歐洲開放計算機體系結構實驗室(LOCA),該實驗室為期五年,旨在開發基于開放體系結構的節能,高性能計算芯片。盡管最終的知識產權旨在可供任何人使用,但最初的目標受眾是希望構建由開源硬件提供支持的HPC系統的歐洲用戶。
 
LOCA將要探索的芯片將基于當今三種最受歡迎的開放指令集架構,即RISC-V,OpenPower和MIPS。根據LOCA主管約翰·戴維斯(John Davis)的說法,因為Arm不符合開放標準,因此被排除在考慮范圍之外。
 
這里最大的潛在贏家是OpenPower和MIPS,它們正在努力保持與X86和Arm主導的世界的相關性。盡管備受矚目的超級計算機,例如Oak Ridge國家實驗室的“ Summit”和使用IBM Power9 CPU的Lawrence Livermore國家實驗室的“ Sierra”,都采用了Power CPU,但是基于Power的HPC系統的整體市場份額仍為個位數。將其包含在LOCA工作中,不僅可以對抗X86和Arm,還可以對與其他兩個開放式體系結構相競爭,從而有助于提升其在該領域的前景。IBM早在8月就公開了Power指令集。
 
與OpenPower不同,MIPS可能需要更長的時間,因為它在高性能計算方面的成績有限(1990年代和2000年代初的Silicon Graphics工作站和服務器以及2000年代后期的SiCortex集群)。目前控制MIPS技術的Wave Computing似乎將定位主要面向邊緣計算環境的開放體系結構。
戴維斯指出,LOCA僅與歐洲處理器計劃(EPI)保持松散配合,該計劃旨在為HPC和其他對歐洲工業和研究至關重要的應用領域開發家用處理器設計。EPI HPC設計將分別使用Arm和RISC-V作為其通用CPU和加速器的基礎,同時還包括許多更專用的處理器件。HPC處理器正在為最終在2023年開始出現的首批歐洲百億億級(E級)系統中的最終使用做好準備。

LOCA和EPI之間最明顯的重疊是RISC-V加速器,因為兩者都將支持圍繞此開放ISA的生態系統開發。戴維斯說,LOCA的工作還可以與MareNostrum實驗百億級平臺(MEEP)保持一致,這是另一個歐盟項目,該項目旨在為未來的百億億級系統開發仿真和軟件開發基礎設施。

LOCA工作背后的主要推動力之一是摩爾定律的放慢,該定律鼓勵跨計算部門和跨地區開發定制處理器。這樣做的理由是,專業化程度的提高可以帶來性能和能效的提升,而傳統上由標準架構上的較小晶體管可以提供這種提升。與傳統的HPC一樣,人工智能和機器學習應用程序的計算需求的增長速度遠遠快于普通硅材料。
 
使用開放式體系結構的理由是,它們更適合于這些更具自定義性的設計,因為它們更易于擴展,因此更加專業。
 
該項目的五年時間表表明,任何由此設計的處理器都將最終進入第二批歐洲百億億次計算機系統,該系統將在下個十年中期左右投入使用。當然,正如我們已經提到的那樣,由于所有這些IP都注定是開放的,因此任何國家或公司都可以選擇這些相同的設計,并將其用于自己的用途,無論是HPC還是其他用途。
 
戴維斯說,這項技術最終可以擴展到物聯網,移動和邊緣平臺,因為這些應用程序中有通用的IP元素適用于所有這些應用。
 
戴維斯解釋說:“我們將利用該硬件對生物信息學,個人化醫學,實時系統,自動駕駛汽車,氣候模型,材料科學,人工智能和許多其他應用程序進行編碼簽名解決方案,這些解決方案位于BSC的研究范圍內。” “我們希望通過使用這些應用程序來推動開發,從而使技術更容易,更快捷,并具有質量更高的經過驗證的IP。”

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