Китай планує випускати найпотужніші 1600-ядерні чипи: чого вже доcягли інженери

Вчені з Інституту обчислювальних технологій Китайської академії наук представили вдосконалений 256-ядерний чипсет і планують масштабувати його до 1600 ядер, що зробить можливим використання всієї пластини як одного обчислювального пристрою. Про це повідомляє сайт Tom's Hardware.

Наразі тільки американська компанія Cerebras змогла створити багатокристальну конструкцію, що дає змогу використовувати всю кремнієву пластину цілком як один великий чип. Але в Китаї теж зацікавлені в розробці такої технології. Так, нещодавно Інститут обчислювальних технологій Китайської академії наук презентував вдосконалений 256-ядерний багаточиплетний обчислювальний комплекс під назвою Zhejiang Big Chip.

Його конструкція складається з 16 чиплетів, що містять по 16 ядер RISC-V кожен і з'єднаних один з одним звичайним симетричним багатопроцесорним способом (SMP) з використанням мережі на кристалі, щоб чиплети могли спільно використовувати пам'ять. Кожен чиплет має кілька міжкристальних інтерфейсів для підключення до сусідніх чиплетів через 2,5D-інтерпозер. Дослідники кажуть, що їхня конструкція масштабується до 100 чиплетів, що еквівалентно 1600 ядрам.

Повідомляється, що чипсети Zhejiang виробляються за технологічним процесом класу 22 нм компанією Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC).

"Ми не знаємо, скільки енергії споживатиме така 1600-ядерна збірка, проте вчені можуть оптимізувати енергоспоживання і продуктивність за рахунок зменшення затримок", — ідеться в матеріалі.

Дослідники зазначають, що багаточиплетні конструкції можуть бути використані для створення процесорів для екзафлопсних суперкомп'ютерів, чим сьогодні займаються AMD і Intel. Тим часом дослідники з Китаю пропонують використовувати для таких збірок багаторівневу ієрархію пам'яті, що потенційно може викликати труднощі з програмуванням таких пристроїв.

"Ієрархія пам'яті охоплює основну пам'ять [кеші], вбудовану і позачиплетну пам'ять, — йдеться в описі. — Пам'ять цих трьох рівнів різниться за пропускною здатністю, затримкою, енергоспоживанням і вартістю. В огляді архітектури ієрархічного чиплета кілька ядер з'єднуються через перехресний комутатор і використовують загальний кеш. Це формує структуру модуля і Модуль з'єднаний між собою через мережу всередині чиплета. Кілька модулів утворюють чиплет, і чиплет з'єднуються між собою через мережу між чиплетами, а потім під'єднується до зовнішньої (let) пам'яті. Щоб повною мірою використовувати таку ієрархію, необхідна ретельна розробка. "Розумне використання пропускної здатності пам'яті для балансування робочого навантаження різних обчислювальних ієрархій може значно підвищити ефективність системи чиплетів. Правильне проєктування ресурсів мережі зв'язку може гарантувати спільне виконання чиплетами завдань зі спільною пам'яттю".

Конструкція Big Chip також може використовувати переваги таких речей, як оптико-електронні обчислення, обчислення з близькою пам'яттю та тривимірну багаторівневу пам'ять. Однак у документі не наводять конкретних подробиць реалізації цих технологій або розв'язання проблем, які вони можуть створити при проєктуванні та створенні таких складних систем.

Сайт The Next Platform припускає, що Китайська академія наук уже створила свій 256-ядерний мультичиповий обчислювальний комплекс Zhejiang Big Chip. Звідси компанія може вивчити продуктивність конструкції свого чиплета, а потім вирішити, чи варто створювати систему з великою кількістю ядер, різними класами пам'яті та інтеграцією в масштабі пластини.

Раніше писали, що Китай зможе робити 25 мільярдів чипів на місяць на думку аналітиків. Для цього в країні побудують 18 нових заводів.

Інші дослідники з Канади нещодавно спростували, що в Китаї навчилися робити процесори за 5-нанометровим техпроцесом. Як виявилося, чипи HiSilicon Kirin 9006C, якими оснащені ноутбуки Huawei, друкують на Тайвані.