La experiencia de Japanese Fujitsu en el desarrollo de procesadores y súper computadoras es excelente y versátil. Durante mucho tiempo, la arquitectura principal de Fujitsu Solutions fue SPARC64, pero los cambios en el tiempo: en 2018, la compañía anunció que desarrolló su propio procesador basado en la arquitectura ARM. Hoy sabemos este chip con el nombre A64FX.
En 2020, el conjunto de fugaku japonés basado en A64FX de 48 puntajes con memoria HBM integrada y conexión intermedia ocupó el primer lugar en el Top500 con 537.2 PFLOP.
Fujitsu es consciente de la importancia de las innovaciones arquitectónicas y el cambio de entorno de TI. Por esta razón, la compañía anunció que se ha desarrollado un nuevo procesador de servidores, con el nombre de Monaka, con el nombre de Monaka, con el objetivo de tener en cuenta la creciente popularidad de las tareas de inteligencia artificial, así como duplicar los indicadores de rendimiento y eficiencia energética. Y recientemente, Fujitsu habló por primera vez con más detalle sobre las características técnicas de las CPU futuras.
Primero, los desarrolladores del nuevo procesador son muy conscientes de las limitaciones de la tecnología de transistores actual. Es obvio que Finfet y las alternativas han completado su vida, y esta tecnología no es adecuada para soluciones innovadoras de la nueva generación. Los procesadores de Monaka utilizarán un nuevo tipo de transistor de puerta llamado GAA (Gate-All-Alound). Aparentemente, estamos hablando de la tecnología que Samsung está desarrollando y la tecnología que planea poner en producción el próximo año dentro del alcance del proceso SF2 de 2NM.
El uso de transistores de 2NM GAA para el uso de transistores reducirá la capacitancia parásita, lo que significa alcanzar frecuencias de reloj más altas con un voltaje de suministro más bajo. Al mismo tiempo, la nueva tecnología se aplicará no solo en los núcleos del procesador sino también en los conjuntos de caché de Fujitsu diseñados utilizando sus propias herramientas.
En segundo lugar, Monaka fue diseñado inicialmente como un procesador modular. El centro será un cristal IO que contiene controladores DDR5 (12 canales) y PCI Express 6.0/CXL 3.0. Estará rodeado de chips de caché SRAM de 5 nm y chips de 2 nm con semillas de procesador en la parte superior. La conexión vertical se proporcionará con tecnología TSV y la conexión horizontal se proporcionará con una capa intermedia de silicona. De hecho, estamos hablando de un diseño de 3 dimensiones.
El sub -sistema de memoria de 12 canales asegurará que no haya cuello de botella: A64FX no tuvo problemas con el uso de HBM2, pero la memoria en sí estaba limitada a 32 GB. Sin embargo, Monaka no tendrá ningún problema con los módulos DIMM clásicos y a través de los bancos de memoria CXL, afortunadamente, la versión PCIe 6.0 del ancho de banda de 256 GB/S en el modo X16 se basa inmediatamente en el modo X16. Cuántas líneas aún no se especificarán.
La nueva plataforma se diseñó inicialmente como una plataforma de dos socket y no actúa modestamente sobre la cantidad de núcleos de Fujitsu: los procesadores de Monaka tendrán 144 núcleos y no se calentarán gracias a la nueva tecnología de procesamiento de 2NM. Los ingenieros dicen que el enfriamiento por aire es suficiente para los procesadores. Los procesadores recibirán el conjunto de instrucciones ARMV9-A que contiene extensiones vectoriales SVE2 y tecnología secreta de procesamiento de información. Lo más probable es que esta vez no podremos hacerlo sin instrucciones especiales.
En segundo lugar, es particularmente importante porque Monaka no solo está dirigida al mercado de HPC, sino también para su uso en entornos en la nube. El subsistema de procesamiento de información secreta le permite cifrar el contenido de cada máquina virtual con su propia clave, para que incluso los propietarios de centros de datos no puedan acceder a las partes internas de la VM. Sin embargo, los sistemas HPC modernos utilizan cada vez más el enfoque de la nube para acceder a los recursos.
A pesar de la popularidad de las GPU y otros aceleradores especiales, Fujitsu cree que la arquitectura heterogénea tiene desventajas significativas, especialmente teniendo en cuenta la política de precios de los fabricantes, es visible más costosa, propensa al uso de recursos faltantes, y también requiere sistemas de enfriamiento especiales. La compañía cree que la arquitectura de monaca homogénea no tiene estas deficiencias y puede gestionar con éxito las cargas de trabajo de inteligencia artificial con el software Fujitsu.
En el lado del software, Fujitsu depende en gran medida de las soluciones de código abierto. Los procesadores de Monaka cumplirán con los estándares del sistema ARM y Linux y las herramientas relacionadas, especialmente GCC, GLIBC, Live-Patch, PAPI, etc. recibirán soporte total. El desarrollo se lleva a cabo en estrecha cooperación con la Alianza UXL, así como Linaro, una organización dedicada a combinar software de fuga abierta para ARM. La compañía preparará una biblioteca OpenBlas optimizada para Monaka, por ejemplo.
Fujitsu también atribuye importancia al medio ambiente: una de las principales características del nuevo procesador será la eficiencia que cumple con los objetivos del programa NEDO nacional japonés, cuyo objetivo es proporcionar una reducción del 40 %en la energía del centro de datos.
En cuanto al comienzo de la entrega de Monaka, todo va según lo planeado: las primeras partes de los nuevos procesadores encontrarán su lugar en los servidores y los nodos de proceso de información en una fecha temprana como 2027. Esto es consistente con el ciclo de desarrollo PCI Express, que predice que no se debe esperar que las soluciones PCIe 6.0 se ofrezcan al mercado en 2025.
