Мега-чип: в США создали первый "суперкомпьютер на кристалле" на 1000 ядер

Компания Esperanto из США выпустила первый в мире универсальный процессор ET-SoC-1 с 1093 ядрами. Ее основатель Дэйв Дитцель рассказал об особенностях технологии во время конференции Hot Chips 33.

Об этом сообщает портал Tom's Hardware.

Стартам со штаб-квартирой в Маунтин-Вью (Калифорния) создал 4-разрядную микросхему на основе открытой процессорной архитектуры RISC-V. ET-SoC-1 производят с использованием 7-нанометрового технологического процесса на фабриках тайваньской компании TSMC. В конце 2021 года Esperanto обещает запустить программу раннего доступа, в рамках которой пользователи смогут испытать новые процессоры.

По словам разработчиков, их детище выделяется очень низким потреблением энергии: от 10 до 60 Вт, а в среднем — 20 Вт. Чипу под силу любые рабочие нагрузки в области параллельных вычислений, в том числе для обеспечения работы искусственного интеллекта. Инженеры называют ET-SoC-1 "суперкомпьютером на кристалле" и "самым высокопроизводительным коммерческим процессором RISC-V".

Площадь кристалла составляет 570 мм2 при размере упаковки 45х45 мм, на нем разместили 24 млрд транзисторов, сформировавших кластер ядер ET-Minion и ET-Maxion, а также один сервисный процессор. Всего микросхема содержит 1088 "малых" ядер ET-Minion, которые работают в параллельном режиме и выполняют команды по порядку (in-order execution). Каждое ядро имеет собственный блок векторных и тензорных операций, которые очень помогают решать задачи, связанные с ИИ и поддерживают многопотоковость. 64-битные RISC-V-ядра ET-Minion работают в частотном диапазоне 0,3-2 ГГц.

Их дополняют четыре "больших" высокопроизводительных и универсальных ядра ET-Maxion, способных работать независимо от кластера ET-Minion в диапазоне 0,5–2 ГГц.

Вдобавок, разработчики обеспечили чипу 160 МБ памяти типа SRAM и распределили ее объем между кэшем первого и второго уровней. ET-SoC-1 также обладает сверхоперативной памятью (scratchpad), поддерживает интерфейса PCIe x8 Gen4, четыре канала оперативной памяти LPDDR4x и безопасную загрузку (Secure Boot), которая проверяет подлинность операционной системы.

Аналитик из Tom's Hardware усомнился в универсальности и конкурентоспособности ET-SoC-1. Килоядерный процессор с тензорной обработкой может хорошо выступить на рынке, как специализированный чип для ИИ, однако четыре ядра ET-Maxion по производительности значительно уступают современным центральным процессорам от AMD, Intel, а возможно, даже и архитектуре Arm.

Несмотря на большое количество ядер, ET-SoC-1 отнюдь не станет самым мощным процессором. Пока лидерство принадлежит компании Cerebras Systems, которая в этом году выпустила самый крупный в мире чип Wafer Scale Engine 2 (WSE-2), оснащенный 850 тыс. программируемых ядер с частотой до 3 ГГц и 40 ГБ SRAM.

Ранее Фокус писал, что процессоры Wafer Scale Engine 2 создадут нейросети больше человеческого мозга. Как рассказали в Cerebras Systems, они собрали кластерную систему, поддерживающую ИИ-модели с более чем 120 трлн параметрами. Для сравнения, головной мозг содержит около 100 трлн синапсов.