-供需商情.jpg?orientation=landscape&width=800&height=600)
.jpg?orientation=landscape&width=400&height=300)
89
近日，歐洲處理器計(jì)劃（Europe Processor Initiative，下稱(chēng) EPI）發(fā)布最新進(jìn)展，代號(hào)為 Rhea 的芯片組，運(yùn)用 N6 晶圓制程工藝，輸出模式為 NoC（Network on Chips，片上網(wǎng)絡(luò)），即將進(jìn)入平臺(tái)測(cè)試階段。
圖源 | 官網(wǎng)
同時(shí)發(fā)布的還有異構(gòu)平臺(tái)，覆蓋處理器架構(gòu)（Arm ZEUS, RISC-V），加速器架構(gòu) MPPA（Multiple Purpose Processing Array，多用途處理陣列）, eFPGA（embedded FPGA，嵌入式可編程門(mén)陣列）等，以及對(duì)應(yīng)的配套軟件，以協(xié)同多種電腦與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使性能達(dá)到最大化。
據(jù)悉，Rhea 芯片主要面向百億億數(shù)據(jù)級(jí)別高效能運(yùn)算（High Performance Computing, HPC）
領(lǐng)域，應(yīng)用場(chǎng)景包括超算與汽車(chē)工業(yè)等。由于超算運(yùn)行過(guò)程中，需調(diào)動(dòng)通用服務(wù)器與加速器
來(lái)進(jìn)行復(fù)雜數(shù)據(jù)并行等處理，而異構(gòu)平臺(tái)架構(gòu)的構(gòu)建則是其中重要一環(huán)。
圖源 | 官網(wǎng)
因此，在 EPI 成立一周年之際，發(fā)布相關(guān)進(jìn)展，被稱(chēng)為歐洲超算領(lǐng)域關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。按照 EPI 規(guī)劃，該系列芯片將于 2021 年投入使用。
EPI 計(jì)劃在歐洲高效能運(yùn)算（High Performance Computing, HPC）中扮演主要角色，集結(jié)來(lái)自歐洲 10 國(guó)的 27 家企業(yè)與機(jī)構(gòu)，旨在開(kāi)發(fā)低功耗微處理器，確保歐洲在 HPC 方面，可與美國(guó)、中國(guó)、日本并駕齊驅(qū)。
歐洲聯(lián)盟傷心超算 500 強(qiáng)
理想很美好，但現(xiàn)實(shí)卻很骨干。橫向比較歐洲與其他主流超算地區(qū)，在自主研發(fā)與應(yīng)用落地等方面，仍存在較明顯差距。
?超算 500 強(qiáng)前 10 位 圖源?|?Top500 官網(wǎng)
完整版請(qǐng)進(jìn)入：https://www.top500.org/list/2019/11/?page=1
2019 年 11 月 19 日，最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī) 500 強(qiáng)榜單發(fā)布，以前十名為例，歐洲占兩席（瑞士的 Piz Daint 與德國(guó)的 SuperMUC – NG），制造商分別為 Cray（美國(guó)）與聯(lián)想。相反，美國(guó)占最多席位，共 5 家公司入榜，分別為 Summit，Sierra，F(xiàn)rontera，Trinity 與 Lassen；來(lái)自中國(guó)的神州太湖之光與天河二號(hào)分別位列第三與第四位。
從 500 強(qiáng)榜單數(shù)量來(lái)看，中國(guó)境內(nèi)有 228 臺(tái)超算上榜，蟬聯(lián)上榜數(shù)量第一，比半年前的榜單增加 9 臺(tái)；美國(guó)以 117 臺(tái)位列第二。從總算力上看，美國(guó)超算占比為 37.1%，中國(guó)超算占比為 32.3%。
處理器方面，英特爾依然占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先位置，超算前 500 強(qiáng)中，共有 95.2%的項(xiàng)目使用英特爾 CPU；加速器方面，共有 48%的超算使用英偉達(dá)的 GPU，其中，包括全球排名第一的美國(guó)超算項(xiàng)目 Summit。
值得一提的是，相較于英國(guó)頭部超算企業(yè)合作國(guó)外廠商而言，以太湖之光為代表的中國(guó)企業(yè)，目前均可實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)。
中國(guó)超算處理器自研魄力與成果
太湖之光由中國(guó)國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心（NRCPC）開(kāi)發(fā)，安裝于無(wú)錫國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心。太湖之光的的計(jì)算節(jié)點(diǎn)能耗約為 15.3 兆瓦，其搭載的是國(guó)產(chǎn)處理器申威 26010。申威 26010 采用了“CPU+加速器”的方案（管理核心+運(yùn)算核心），為 64 位 RISC（主頻 1.45GHz），擁有 260 個(gè)處理核心和 4 個(gè)內(nèi)存控制器。
處理器包括四個(gè)核心組，每組有 65 個(gè)內(nèi)核，由 8×8 Mesh 架構(gòu)計(jì)算集群（CPE）、一個(gè)管理單元（MPE）、一個(gè)內(nèi)存控制器（MC）組成。其中，MPE 和 MC 也可以被當(dāng)作獨(dú)立的處理核心，前者負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理和通訊，后者則用于浮點(diǎn)運(yùn)算，單個(gè)內(nèi)存（128bit 的 DDR3）帶寬為 34GB/s，因此整個(gè)處理器提供了 136.5GB/s 的帶寬。
圖源 | 網(wǎng)絡(luò)
此外，天河二號(hào)由中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)（NUDT）開(kāi)發(fā)并部署，依托中國(guó)廣州國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心的系統(tǒng)，以每秒 6.14 億億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度排名第四。搭載英特爾 Xeon 處理器，運(yùn)行的是基于 Linux 的麒麟系統(tǒng)，創(chuàng)新性地采用了異構(gòu)融合體系結(jié)構(gòu)。天河二號(hào)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)能耗約為 18 兆瓦，加上散熱系統(tǒng)的整體能耗在 20 兆瓦以上。
由于其使用的不是國(guó)內(nèi)自研的處理器，所以在處理器方面受到國(guó)外的制約，2015 年 4 月 9 日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布報(bào)告，決定拒絕英特爾公司向中國(guó)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心出售至強(qiáng)芯片用于天河二號(hào)系統(tǒng)升級(jí)的申請(qǐng)，這也是它與太湖之光最大的差距。
超算處理器三分天下如夢(mèng)一場(chǎng)
綜上，不難看出，雖然歐洲啟動(dòng) EPI 計(jì)劃，目標(biāo)劍指超算中的核心處理器部分，直接挑戰(zhàn)英特爾在該領(lǐng)域的霸主地位。
圖源 | 英特爾官網(wǎng)
?
雖然英國(guó)老牌半導(dǎo)體 IP 廠商 Arm，曾第一次直接出現(xiàn)在 2018 年 11 月份的 500 強(qiáng)榜單中，其與惠普合作，為劍橋公司打造代號(hào)為 Astra 的超級(jí)電腦，被運(yùn)用于美國(guó)核能安全委員會(huì)，該項(xiàng)目最終排名第 205 位，但是 Arm 作為底層架構(gòu)王者，拉通前后端產(chǎn)業(yè)鏈，并非其聚焦與擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。
商業(yè)角度來(lái)看，加入 EPI 計(jì)劃，之于 Arm 也是開(kāi)辟新型市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也可兼顧與英特爾的合作關(guān)系，縱使可能 Rhea 家族與 Intel 在超算領(lǐng)域兵刃相接，也絲毫不會(huì)影響 Arm 營(yíng)收分毫。
中國(guó)太湖之光自 2016 年起放棄使用 Intel，并對(duì)接自主研發(fā)的處理器平臺(tái)。即使歐洲如計(jì)劃于 2021 年推出 Rhea 處理器，相較于中國(guó)也落后至少 5 年。
但是，歐洲集結(jié)區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)頭部企業(yè)，合理構(gòu)建超算處理器生態(tài)，后續(xù)在商業(yè)推廣與項(xiàng)目落地方面，可能存在相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。隨著 2021 年第一代處理器問(wèn)世，歐洲是否可改變目前在超算領(lǐng)域的窘?jīng)r，拭目以待。
?
