Die Erfahrung des japanischen Fujitsu in der Entwicklung von Prozessoren und Supercomputern ist großartig und vielseitig. Die Hauptarchitektur von Fujitsu Solutions war für eine lange Zeit SPARC64, aber die Zeit ändert sich: 2018 kündigte das Unternehmen an, dass es einen eigenen Prozessor entwickelte, der auf der ARM -Architektur basiert. Heute kennen wir diesen Chip mit dem Namen A64FX.
Im Jahr 2020 belegte der 48 -Core -A64FX -basierte japanische Fugaku mit integriertem HBM -Speicher und mittlerer Verbindung mit 537,2 PFLOP den ersten Platz im Top500.
Fujitsu ist sich der Bedeutung von architektonischen Innovationen und der Veränderung der IT -Umgebung bewusst. Aus diesem Grund kündigte das Unternehmen an, dass ein neuer Serverprozessor, Code -genanntes Monaka, entwickelt wurde, um die zunehmende Beliebtheit künstlicher Intelligenzaufgaben zu berücksichtigen und die Leistung und Energieeffizienzindikatoren zu verdoppeln. Und kürzlich sprach Fujitsu erstmals ausführlicher über die technischen Funktionen der zukünftigen CPUs.
Erstens sind sich die Entwickler des neuen Prozessors der Grenzen der aktuellen Transistor -Technologie sehr gut bewusst. Es ist offensichtlich, dass Finfet und Alternativen ihr Leben abgeschlossen haben und diese Technologie nicht für bahnbrechende Lösungen der neuen Generation geeignet ist. Monaka-Prozessoren werden eine neue Art von Türtransistor namens GAA (Gate-All-Around) verwenden. Anscheinend sprechen wir über die Technologie, die Samsung entwickelt, und über die Technologie, die er im nächsten Jahr im Rahmen des 2NM SF2 -Prozesses in Produktion bringen will.
Die Verwendung von 2nm GAA -Transistoren zur Verwendung von Transistoren verringert die parasitäre Kapazität, was bedeutet, dass höhere Taktfrequenzen mit einer niedrigeren Versorgungsspannung erreicht werden. Gleichzeitig wird die neue Technologie nicht nur in den Prozessorkern, sondern auch in den Cache -Baugruppen von Fujitsu angewendet, die mit eigenen Tools entwickelt wurden.
Zweitens wurde Monaka ursprünglich als modularer Prozessor konzipiert. Das Zentrum ist ein IO -Kristall, der DDR5 (12 Kanäle) und PCI Express 6.0/CXL 3.0 -Controller enthält. Es wird mit 5 -nm -SRAM -Cache -Chips und 2nm -Chips mit Prozessorsamen umgeben. Die vertikale Verbindung wird mit der TSV -Technologie versehen und die horizontale Verbindung wird mit einer Silikon -Zwischenschicht versehen. Tatsächlich sprechen wir über ein 3 -dimensionales Layout.
Das 12 -Channel -Sub -System sorgt dafür, dass es keinen Engpass gibt: A64FX hatte keine Probleme mit der Verwendung von HBM2, aber der Speicher selbst war auf 32 GB begrenzt. Monaka wird jedoch keine Probleme haben, die klassische DIMM -Module verwenden, und über CXL -Speicherbanken. Glücklicherweise basiert die PCIe 6.0 -Version von 256 GB/s -Bandbreite im X16 -Modus sofort auf dem X16 -Modus. Wie viele Zeilen werden noch nicht angegeben.
Die neue Plattform wurde ursprünglich als zwei Socket -Plattform entwickelt und wirkt nicht bescheiden in Bezug auf die Anzahl der Fujitsu -Kerne: Monaka -Prozessoren werden 144 Kerne haben und dank der neuen 2nm -Verarbeitungstechnologie nicht erwärmt. Ingenieure sagen, dass die Luftkühlung für Prozessoren ausreicht. Die Prozessoren erhalten den ARMV9-A-Befehlssatz, der SVE2-Vektorerweiterungen und geheime Informationsverarbeitungstechnologie enthält. Diesmal werden wir es höchstwahrscheinlich nicht ohne besondere Anweisungen tun.
Zweitens ist es besonders wichtig, da Monaka nicht nur auf den HPC -Markt gerichtet ist, sondern auch für die Verwendung in Cloud -Umgebungen. Mit dem Subsystem der geheimen Informationsverarbeitung können Sie den Inhalt jeder virtuellen Maschine mit einem eigenen Schlüssel verschlüsseln, sodass selbst Rechenzentrumsinhaber nicht auf die inneren Teile der VM zugreifen können. Moderne HPC -Systeme nutzen jedoch zunehmend den Cloud -Ansatz zum Zugriff auf Ressourcen.
Trotz der Popularität von GPUs und anderen besonderen Beschleunigern ist Fujitsu der Ansicht, dass die heterogene Architektur erhebliche Nachteile aufweist - insbesondere angesichts der Preispolitik der Hersteller, es ist teurer, anfällig für den fehlenden Einsatz von Ressourcen und erfordert auch spezielle Kühlsysteme. Das Unternehmen ist der Ansicht, dass die homogene Monaca -Architektur über diese Mängel nicht verfügt und die Workloads für künstliche Intelligenz mit Fujitsu -Software erfolgreich verwalten kann.
Auf der Softwareseite stützt sich Fujitsu weitgehend auf Open Source -Lösungen. Die Monaka-Prozessoren erfüllen die ARM-System-Lesestandards und Linux, und verwandte Tools, insbesondere GCC, GLIBC, Live-Patch, Papi usw., erhalten die volle Unterstützung für die volle Unterstützung. Die Entwicklung wird in enger Zusammenarbeit mit der UXL -Allianz sowie Linaro durchgeführt, einer Organisation, die sich der Kombination von Open -Source -Software für ARM widmet. Das Unternehmen wird beispielsweise eine optimierte OpenBLAS -Bibliothek für Monaka vorbereiten.
Fujitsu hält auch der Umwelt Bedeutung bei: Einer der Hauptmerkmale des neuen Prozessors ist die Effizienz, die den Zielen des japanischen National NEDO -Programms entspricht, das eine Reduzierung der Energie des Rechenzentrums um 40 %bereitstellen soll.
Was den Beginn der Monaka -Lieferung betrifft, so läuft alles wie geplant: Die ersten Parteien der neuen Prozessoren werden ihren Platz auf Servern und Informationsprozessknoten zu einem frühen Zeitpunkt wie 2027 finden. Dies steht im Einklang mit dem PCI -Express -Entwicklungszyklus, der vorhersagt, dass PCIe 6.0 -Lösungen nicht bis 2025 dem Markt angeboten werden sollten.
