Mindennél hatékonyabb lenne az új, 1024 magos gyorsító
Rengeteg pici mag, okosan összekötve - továbbra is ebben hisz az Adapteva, a 64 magos elődöt most egy 1024 magos gyorsítóra cseréli a cég. Csúcstechnológián gyártva forradalmi lehet.
Elérte a tape-out fázisát az Adapteva legújabb gyorsítója, az Epiphany V. A processzorba közvetlen elődjéhez képest tizenhatszor több mag kerül, a nagyjából négy évvel ezelőtt felbukkant Epiphany IV-ben még 64 darab végrehajtó volt. Nem csak a mennyiség, a minőség is változott, az új magok 64 bites utasításarchitektúrát vonultatnak fel, illetve már a memória architektúra is 64 bites. Az Epiphany V terveit véglegesítették a mérnökök, megkezdődhet a próbagyártás, melynek során az apró hibák javítása, a tesztelés, illetve a finomhangolás zajlik, ami bizonyos esetekben akár egy évet is igénybe vehet.
Az előző két generációval binárisan kompatibilis Epiphany V tehát összesen 1024 darab apró 64 bites RISC processzor vonultat fel, melyek 64 és 32 bites IEEE lebegőpontos utasításokat egyaránt végre tudnak hajtani, előbbiből órajelciklusonként 2048, utóbbiból pedig 4096 FLOPS-ot tud kihozni a processzor. (A tervező a további, a végleges chipre vetített adatok közlésével megvárja, hogy az első mintapéldányokat leszállítsa a bérgyártó.) Az 1024 maghoz ugyanennyi programozható I/O tartozik. A különböző egységek 2D hálóba rendeződnek amelyet a dizájn három 136 bit széles NoC-t (Network on Chip) segítségével szolgál ki. A memória architektúra 64 bites, a processzor mellé a tokozásra pedig egy 64 megabájtos SRAM gyorsító (cache) kerül majd.
Az Epiphany V SIMD (egy utasítás-, több adatfolyam) helyett MIMD (több utasítás-, több adatfolyam) architektúrát alkalmaz, ami a tervezők szerint nagyobb hatékonyságot eredményez. Ehhez akár egyedi ISA kiterjesztéseket is lehet társítani, például gépi tanuláshoz, illetve kommunikációhoz és titkosításhoz. Az Adapteva szerint az új gyorsító még a Pascal-alapú Tesla P100-at is felülmúlja ilyen tekintetében, az Epiphany V előnye területre levetítve körülbelül 14 százalék.
Az összehasonlítást könnyíti, hogy az Epiphany V az imént említett csúcs Pascal GPU által is használt gyártástechnológián készül majd, tehát az Adapteva is a TSMC 16 nanométeres FinFET+ fejlesztésére tervezte meg a processzort. A 4,56 milliárd tranzisztort felvonultató lapka mindössze 117 mm2-es lesz, ami nagyjából egyezik a legújabb iPhone-okban található A10 terültével, azaz a chip meglehetősen kicsi lesz, az Nvidia GP100 ennél több mint ötször nagyobb területű.
Égbe révedő informatikusok: az Időkép-sztori Mi fán terem az előrejelzés, hogy milyen infrastruktúra dolgozik az Időkép alatt, mi várható a deep learning modellek térnyerésével?
A chipben rejlő számítási teljesítményt például az OpenCL segítségével lehet majd kiaknázni, az Adapteva elsősorban valós idejű képfeldolgozáshoz, gépi tanuláshoz, ezekből fakadóan pedig akár önvezető autókhoz is szánná az apró de erős Epiphany V gyorsítót. A processzor tervezése összesen valamivel több mint 5000 munkaórát igényelt, ami abból a közel 1 millió dollárból valósult meg, amit a DARPA, vagyis az amerikai védelmi minisztérium kutatási részlege bocsátott az Adapteva rendelkezésére.
Nem az első 1024 magos
Az Epiphany V (és az Adapteva) néhány ponton hasonlóságot mutat a PEZY-SC gyorsítóval, melyben ugyancsak 1024 darab RISC mag (PE, processor element) van. A japán PEZY Computing szintén a semmiből bukkant fel néhány évvel ezelőtt. Az alig két tucat mérnökkel dolgozó cég már a második generációs HPC-s gyorsítójával rukkolt elő nagyjából két éve, és már javában dolgozik harmadik generációs, PEZY-SC2 nevű terméken. A PEZY-SC-re épülő, négy chipet tartalmazó gyorsítókártyák képességét, azon belül pedig elsősorban energiahatékonyságát jól szemlélteti, hogy mellette a GPGPU-k sokáig labdába sem tudtak rúgni a zöld szuperszámítógépek versenyében.