電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）相信對(duì)超算市場(chǎng)有過(guò)一定了解的朋友，都對(duì)曾經(jīng)的第一名富岳超算不陌生。這臺(tái)2021年正式啟用的超算，是全球首臺(tái)登頂TOP500的Arm架構(gòu)超算。富岳采用了富士通設(shè)計(jì)A64FX SoC，整個(gè)超算集群的峰值性能可以達(dá)到537.21PFlop/s。如此強(qiáng)大的性能，甚至于日本東京工業(yè)大學(xué)、日本東北大學(xué)等都宣布將借助富岳來(lái)開(kāi)發(fā)日語(yǔ)生成式AI。

然而在最新的TOP500排行榜上，隨著更新的英特爾Xeon和AMD EPYC處理器紛紛到位，如今的富岳已經(jīng)降至第四名的位置。為此，富士通也在開(kāi)發(fā)A64FX的繼任者，并計(jì)劃用于下一代超算的開(kāi)發(fā)中去。

Monaka，A64FX的繼任者

作為一直在超算領(lǐng)域發(fā)力的頭部廠(chǎng)商之一，富士通此前一直選擇SPARC作為其計(jì)算處理器的架構(gòu)，直到A64FX的出現(xiàn)。A64FX面世之時(shí)一度被稱(chēng)為最強(qiáng)Arm處理器，也讓不少人對(duì)Arm在數(shù)據(jù)中心和HPC的前景有了新的改觀。

然而這種眾核處理器，除非經(jīng)過(guò)特殊的架構(gòu)優(yōu)化，否則并不適合用于通用服務(wù)器，國(guó)產(chǎn)的申威26010服務(wù)器也是類(lèi)似的設(shè)計(jì)思路。但不可否認(rèn)在HPC應(yīng)用下，眾核處理器可以發(fā)揮出媲美甚至超越傳統(tǒng)x86旗艦處理器的實(shí)力。

近日，富士通宣布了他們?cè)谘械南乱淮姾薃rm處理器Monaka，該處理器除了改用Armv9架構(gòu)，引入了SVE2之外，還采用了云原生的3D眾核設(shè)計(jì)，專(zhuān)為數(shù)據(jù)中心做了能效優(yōu)化。Monaka采用了3D Chiplet的設(shè)計(jì)方案，其中處理器核心die基于2nm工藝打造，而SRAM和IO die基于5nm工藝打造，通過(guò)TSV與核心die相連。

Monaka 3D眾核架構(gòu) / 富士通

據(jù)富士通透露，2nm的核心die區(qū)域僅僅占了整個(gè)芯片面積的不到30%，從而帶來(lái)極高的能效表現(xiàn)，只需用到風(fēng)冷。同時(shí)3D眾核架構(gòu)使其可以塞入雙插槽144個(gè)核心，實(shí)現(xiàn)極低的延遲和更高的帶寬。

至于在軟件支持上，富士通除了持續(xù)開(kāi)發(fā)Linux OS中行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件的支持外，也會(huì)參與發(fā)展與Arm相關(guān)的開(kāi)源軟件生態(tài)，加強(qiáng)在Python、Java、LLVM等標(biāo)準(zhǔn)工具上的性能表現(xiàn)。Monaka預(yù)計(jì)將于2027年正式亮相，考慮到其流片時(shí)間，富士通既有可能選擇臺(tái)積電、英特爾等現(xiàn)有的先進(jìn)晶圓代工廠(chǎng)，也可能考慮正在建設(shè)2nm工廠(chǎng)的Rapidus。

HPC轉(zhuǎn)向AI主導(dǎo)？

作為目前最有利可圖的市場(chǎng)，AI正在驅(qū)動(dòng)GPGPU聚焦在低精度計(jì)算的算力升級(jí)上。在CUDA平臺(tái)的助力下，HPC生態(tài)的門(mén)檻也在持續(xù)降低。從這幾年發(fā)布的新品來(lái)看，無(wú)論是FP16、FP8的算力都在成倍增長(zhǎng)，然而在FP64這種傳統(tǒng)HPC應(yīng)用需要用到的高精度數(shù)據(jù)格式上，性能提升卻相當(dāng)有限。

更重要的是，要想通過(guò)堆量來(lái)提高HPC集群的FP64性能也不再現(xiàn)實(shí)了，因?yàn)镚PU的TDP提升幅度甚至更高。為此，富士通的看法是，將更多的FP64單元放在CPU端，而將更多的HBM和低精度矩陣單元放在GPU端，這樣構(gòu)建HPC系統(tǒng)的客戶(hù)就不再需要為GPU的巨額成本和巨量功耗買(mǎi)單，卻可以利用其在深度學(xué)習(xí)上的卓越性能。同時(shí)，開(kāi)發(fā)更多HPL-MxP應(yīng)用，利用混合精度計(jì)算來(lái)提高效率。當(dāng)然了，也可以施壓GPU廠(chǎng)商進(jìn)一步改善其FP64性能，只不過(guò)在生成式AI依舊火熱的當(dāng)下，讓GPU廠(chǎng)商放棄這個(gè)搖錢(qián)樹(shù)并不現(xiàn)實(shí)。