Новости Hardware → серверы, кластеры, суперкомпьютеры, промышленные и многопроцессорные компьютеры
Главная новость

Как армия китайских клонов AMD может навредить Intel?

Как армия китайских клонов AMD может навредить Intel?

Китайский производитель чипов Hygon недавно представил свой новый продукт — высокопроизводительный x86-процессор Dhyana, предназначенный для китайских центров обработки данных. Этот шаг был удивителен по двум причинам: во-первых, местные производители чипов в Китае в прошлом выпускали относительно слабые собственные процессоры с архитектурами MIPS и x86. Во-вторых, на рынке процессоров x86 высокого уровня традиционно доминирует Intel и с заметным отставанием — AMD.

Однако Hygon Dhyana не является каким-то китайским технологическим прорывом — он основан на той же архитектуре, что и серверные процессоры AMD EPYC. По сути, Hygon с благословения AMD выпустила почти полный клон EPYC через сложную сеть партнёрских и лицензионных соглашений. Почему AMD сделала это и как это может повредить бизнесу Intel на рынке центров обработки данных (ЦОД)?

Быстрый переход

Samsung Foundry и ARM готовят почву для выпуска процессоров с частотами свыше 3 ГГц

Компания Samsung официально сообщила о расширении сотрудничества с компанией ARM для успешного продвижения на рынок высокопроизводительных вычислительных платформ. Совместная работа обещает поднять вычислительную производительность решений до новых уровней — выше отметки в 3 ГГц, в чём поможет 7-нм техпроцесс Samsung и последующие техпроцессы. В компании подчёркивают, что это стратегическое партнёрство, позволяющее каждому из участников оставаться на новых рынках на шаг впереди конкурентов.

Если говорить конкретно, то компания ARM для техпроцессов Samsung Foundry 7LPP (7nm Low Power Plus) и 5LPE (5nm Low Power Early) готовит обновлённую платформу Artisan physical IP, в частности — архитектуру ARM Cortex-A76 с частотным потенциалом сверх 3 ГГц тактовой частоты. Платформа Artisan physical IP включает комплекс готовых блоков, «кремниевых» компиляторов и стандартных библиотек элементов, интерфейсов и блоков. Уточним, оптимизированные для работы с линиями Samsung платформы ARM будут подготовлены только в первой половине 2019 года, хотя Samsung начнёт выпуск самостоятельно спроектированных 7-нм чипов ещё до конца текущего года. Завершение разработки Artisan physical IP для 5-нм техпроцесса Samsung также ожидается в первой половине 2019 года.

Для ускоренного вывода новой продукции на рынок будет предложен другой комплект инструментов и решений — ARM Artisan POP IP (Processor Optimization Pack). Платформа ARM Artisan POP IP представляет собой практически готовую к производству продукцию (ядра и процессоры), разработанную инженерами ARM, которая распространяется на правах лицензирования. Заказчик получит новейшие ядра ARM или процессоры под свои нужды, включая поддержку новейшей технологии ARM DynamIQ для объединения в одном процессоре до 8 разнородных ядер. Платформа ARM Artisan POP IP также будет оптимизирована для выпуска на 7-нм и на будущих 5-нм линиях Samsung.

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Отличительной особенностью 7-нм техпроцесса Samsung станет первое в индустрии использование EUV-литографии для создания нескольких критически важных слоёв в чипах. Инструменты ARM помогут разработчикам освоить новые технологии при проектировании и минимизировать уровень ошибок.

Источник:

Тесты указывают на отличные перспективы ARM-чипов на рынке HPC

Британский альянс Great Western 4 (GW4), в который входят четыре университета на юго-западе Англии и Уэльса (города Бат, Бристоль, Кардифф, Эксетер), скоро установит Isambard — суперкомпьютер с 10 тысячами ядер CPU, который считается первым в мире выпущенным суперкомпьютером на базе ARM. Когда Isambard заработает, то станет самой мощной подобной системой в Великобритании и уступит только Astra, который планируется развернуть в Sandia National Laboratories позже этим летом.

GW4 тестирует предварительные версии чипов Cavium ThunderX2 минимум год, но теперь, с поступлением кристаллов в массовое производство, можно сделать более практическое сравнение с процессорами Intel Xeon. В данном случае 32-ядерная версия ThunderX2 сравнивалась с 22-ядерным Broadwell и 28-ядерным Skylake. Саймон Макинтош-Смит (Simon Mcintosh-Smith) из Университета Бристоля обобщил результаты в блоге, в котором основное внимание уделил производительности вычислений с плавающей запятой, а также пропускной способности памяти и кеша. Показанные в таблице баллы были получены в наиболее распространённых нагрузках HPC, которые запускаются на ARCHER, национальном суперкомпьютере Великобритании.

Для всех, кто следит за прогрессом ARM на серверном рынке в целом и за ThunderX2 в частности, результаты в значительной степени окажутся ожидаемыми. Процессоры Xeon значительно лучше, чем ThunderX2 справляются с вычислениями с плавающей запятой с точки зрения показателя FLOPS. Это в особенности справедливо для Skylake Xeon, который включает в себя 512-битные продвинутые векторные расширения (AVX). Ширина векторных инструкций ThunderX2, в свою очередь, составляет 128 бит.

С другой стороны, благодаря 8-канальной архитектуре памяти Cavium ThunderX2 предлагает на 23 % бо́льшую пропускную способность, чем Skylake, и на 95 % бо́льшую, чем Broadwell. Результаты производительности кеша оказались не столь очевидными, хотя Skylake Xeon вышел в лидеры на всех трёх уровнях кеш-памяти.

Очевидный вывод состоит в том, что чипы Xeon предпочтительнее для исполнения кода, интенсивно использующего вычисления с плавающей запятой, а ThunderX2 — наилучший выбор для задач, упирающихся в пропускную способность памяти и меньше зависящих от показателей FLOPS. Для инструкций, которые могут выполнять большую часть своей работы с помощью кеша, Xeon также станет наилучшим выбором.

Но есть ещё одно важное преимущество процессоров Cavium — более низкая цена. Господин Макинтош-Смит говорит, что процессоры на базе архитектуры ARM значительно дешевле, чем те, которые поставляются от существующих поставщиков. Разница порой оказывается в 2–3 раза, в зависимости от того, какие модели сравнивать. Как следствие, с учётом стоимости, ThunderX2 могут выглядеть намного привлекательнее.

Исследователь также подчёркивает, что наличие в распоряжении учёных разных наборов архитектур CPU на выбор — хорошая практика, позволяющая не зависеть от тех или иных слабых сторон или преимуществ конкретных чипов. «С точки зрения конечных пользователей суперкомпьютеров это означает, что у нас появился новый набор поставщиков процессоров, что даёт нам гораздо более широкие возможности выбора, чем в любой момент за последний десяток лет», — отметил он.

Конечно, несмотря на все дискуссии, в наши дни главный спрос на вычисления в области суперкомпьютеров формирует аналитика, ИИ и другие приложения с интенсивным использованием данных, так что главным показателем по-прежнему остаётся производительность вычислений с плавающей запятой. Поэтому разработчикам серверных чипов ARM необходимо выстроить связи с поставщиками ускорителей вроде NVIDIA, AMD и Xilinx или найти способы распространения своей технологии вроде ARMv8-A SVE (масштабируемые векторные расширения). SVE проходит обкатку в Японии, где Fujitsu разрабатывает свои чипы для суперкомпьютера RIKEN Post-K, который дебютирует в 2021 году.

Саймон Макинтош-Смит также отмечает, что большим преимуществом ARM является возможность создания недорогих специализированных процессоров благодаря простому лицензированию архитектуры. Другими словами, предприимчивые компании могут создавать специализированные процессоры ARM для рынка HPC, оптимизированные под векторную обработку, ИИ-вычисления или другие типы расчётов.

«Такие процессоры будут сильно отличаться от массовых чипов для ЦОД и смогут стать большим шагом вперёд в области производительности для учёных во всём мире, которые в последние годы недовольны относительно медленным наращиванием производительности, особенно в переложении на 1 доллар, — написал Макинтош-Смит. — Таким образом, выход ARM на рынок HPC и внедрение новых идей, новаций и, соответственно, появление конкуренции, могут привести к перевороту в научных вычислениях такого масштаба, который мы в последний раз видели разве что в области потребительских CPU в конце 1990-х годов. Нас ждут увлекательные времена».

Впрочем, пока прекрасное будущее постоянно откладывается. Например, в 2014 году Calxeda свернула разработки серверных чипов ARM, а не так давно стало известно, что и Qualcomm призадумалась об уходе из этого зарождающегося бизнеса.

Источник:

Intel пытается запатентовать ускоритель по добыче биткоинов

С подачи сайта CoinDesk стало известно, что компания Intel ещё в сентябре 2016 года подала в патентный офис США заявку на получение патента на аппаратный ускоритель по добыче биткоинов. Данные о заявке опубликованы на сайте U.S. Patent and Trademark Office (USPTO) 29 марта. Ознакомиться с заявкой можно по этой ссылке. Полное название патента звучит так: «Bitcoin Mining Hardware Accelerator With Optimized Message Digest and Message Scheduler Datapath». По-русски это можно перевести как «Аппаратный ускоритель по добыче биткоинов с оптимизацией дайджеста сообщений и диспетчера сообщений».

По мнению Intel, отражённому в документе, добыча криптовалюты традиционными средствами (без ускорителей) ведётся неэффективно, что ведёт к чрезмерному расходу электроэнергии и к загромождению рабочего пространства. «Поскольку программная и аппаратная реализация добычи биткоинов использует принцип грубой силы для бесконечно повторяющейся обработки функции SHA-256, процесс добычи биткоинов оказывается слишком энергозатратным и использует большой объём пространства для оборудования. Представленное в документе решение оптимизирует добычу биткоинов как в плане уменьшения рабочего пространства, так и в плане снижения потребления оборудованием по добыче биткоинов».

По подсчётам Intel, предложенный компанией ускоритель майнинга позволит снизить энергопотребление платформ по добыче биткоинов до 35 % по сравнению с платформами на процессорах общего назначения. Также в компании поясняют, что ускоритель не ограничится работой в какой-либо одной платформе, и может быть применён в комплекте с заказными БИС (ASIC), процессорами, программируемыми матрицами FPGA и с другими решениями.

В заключение напомним, что ещё в 2015 году компания Intel выпускала некие аппаратные решения по добыче криптовалюты для компании 21 Inc. На тот момент компания 21 Inc в короткие сроки привлекла рекордные для стартапа инвестиции. Деятельность компании ничем толковым не закончилась, но Intel из этого сотрудничества могла почерпнуть для себя нечто полезное.

Источники:

Intel подаёт надежду на появление кремниевых спиново-кубитных процессоров

Ещё в 2015 году компания Intel выделила на исследования в области разработки квантовых вычислителей $50 млн. К настоящему времени эти и другие инвестиции привели к созданию интересных, хотя и опытных продуктов. Как признались в Intel, компания движется в двух направлениях. Одно из них — это классические суперпроводимые квантовые вычислители, а второе — спиновые кубиты на кремниевой основе.

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых сиетм

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых систем

Ранее в прошлом году и на январской выставке CES 2018 компания рассказывала о начале опытных поставок семейства суперпроводимых чипов Tangle Lake для сверхпроводящих квантовых систем. Это большие по объёму занимаемого пространства системы с охлаждением до 20 мК. Своему партнёру по разработкам нидерландскому институту QuTech компания поставляет 17-кубитные и 49-кубитные процессоры. Тогда же в январе Intel намекнула на разработку квантовых процессоров на спиновых кубитах, хотя формальный анонс квантовых процессоров на спиновых кубитах состоялся только на днях.

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

Анонс совпал с публикацией на сайте Nature статьи группы учёных из института QuTech о создании первой квантовой вычислительной системы из двух спиновых кубитов с возможностью произвольного программирования. На конференции American Association for the Advancement of Science (AAAS), которая начала работу 15 февраля, представители QuTech продемонстрировали работу на системе двух простых квантовых алгоритмов. Это маленький шаг, который обещает привести к созданию программируемых систем с тысячами и миллионами кубитов.

Кремниевая 300-мм пластина с квантовыми процессорами на основе спиновых кубитов

Кремниевая 300-мм пластина с квантовыми процессорами на основе спиновых кубитов

Опытные квантовые процессоры на спиновых кубитах компания Intel выпускает на изотопно чистых кремниевых пластинах на тех же заводах, на которых она выпускает классические процессоры. В течение пары месяцев техпроцесс обещает оказаться настолько отлаженным, что компания рассчитывает выпускать «массу» пластин в неделю, на каждой из которых будут тысячи маленьких кубитовых массивов.

Кремниевые спиново-кубитные процессоры Intel также требуют пониженных рабочих температур. Но это будут температуры уже в районе 1 К, что в 50 раз выше, чем в случае сверхпроводимых кубитовых систем. Данное обстоятельство поможет сделать квантовые системы немного компактнее. В заключение добавим, что в теоретических разработках кремниевых процессоров на квантовых кубитах значительно продвинулась группа учёных из Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW). Освежить воспоминания можно по этой ссылке. Это примерно то же самое, что делает Intel.

Источник:

Представлены модули COM Express с китайскими процессорами Godson 3A3000

Разработчик национальной процессорной архитектуры Godson (Loongson) представил материнские платы в формфакторе COM Express 2.0 Type 6 на базе новых процессоров Godson 3A3000. Другой важной особенностью плат стало то, что впервые процессоры Godson поддержаны первым национальным чипсетом 7A1000, который пришёл на смену ранее используемому набору AMD RS780E. Наконец, на плате можно найти выпущенную китайским производителем флеш-память для хранения микрокода и массив DDR3 объёмом 4 Гбайт, тоже произведённый одной из китайских компаний. Спустя примерно 17 лет со старта проекта Godson китайские разработчики смогли сделать компьютер, не содержащий импортных комплектующих.

Модули COM Express с процессорами Godson

Модули COM Express с процессорами Godson 3A3000

Каждая сторона платы формфактора COM Express 2.0 Type 6 по 95 мм. Монтаж и разводка платы предполагают предельную устойчивость к таким внешним воздействиям, как пыль, вибрации и повышенная влажность. На основе модулей с процессорами Godson предполагается создавать вычислительные и управляющие системы для нужд правительственных органов, научных центров, медицинских учреждений, коммуникации, транспорта и для других областей, где важна не только производительность, но и надёжность работы. К примеру, с начала производства 28-нм процессоров Godson 3A3000 летом 2017 года к середине осени порядка 10 тыс. терминалов на их основе закупили пункты космической связи и слежения за спутниками.

Процессоры Godson 3B1500 и Godson 3A3000

Процессоры Godson 3B1500 и Godson 3A3000

Производством 28-нм процессоров Godson 3A3000 на подложках FD-SOI занимается компания STMicroelectronics. В дальнейшем, вероятнее всего, выпуском Godson может заняться компания GlobalFoundries. Через два года в Китае это будет первый производитель, который освоит производство 22-нм решений на подложках FD-SOI. Компания STMicroelectronics может отказаться от перевода своего производства на более тонкий техпроцесс. Во всяком случае, появилась информация, что STMicroelectronics намерена размещать заказы на выпуск 22-нм FD-SOI чипов на линиях GlobalFoundries. Впрочем, это тема отдельной новости.

Чипсет (южный мост) Godson 7A1000

Чипсет (южный мост) Godson 7A1000

Процессоры Godson 3A3000, напомним, четырёхъядерные. Базовая частота процессора — 1,2 ГГц с автоматическим разгоном до 1,5 ГГц. На плате распаяны микросхемы DDR3 общим объёмом 4 Гбайт. Модуль COM Express подключается к базовой плате с помощью двух разъёмов, расположенных на тыльной стороне платы. Модуль и плата расширения обеспечат комплект двумя портами Gigabit Ethernet, 32 линиями PCI Express, 6 портами USB 2.0, 3 портами SATA 6 Гбит/с, одним портом VGA и одним портом с 24-битным интерфейсом LVDS. Общее потребление платформы не превышает 50 Вт. О цене вопроса не сообщается.

Источник:

CES 2018: Intel продвинулась в квантовых и нейроморфных вычислениях

На проходящей в Лас-Вегасе выставке CES 2018 корпорация Intel объявила о важных достижениях в области квантовых и нейроморфных вычислений. Последние представляют собой перспективный тип компьютерной логики и могут принципиально улучшить возможности искусственного интеллекта, а, следовательно, и оказать огромное влияние на многие научные, исследовательские и индустриальные области.

Квантовые вычисления смогут быстро решать специфические задачи, для которых современным суперкомпьютерам требуются месяцы или годы, вроде создания лекарств, финансового моделирования и климатических прогнозов.

Во время основного доклада исполнительный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) сообщил о выпуске сверхпроводящего квантового чипа под кодовым именем «Tangle Lake», обладающего 49 кубитами, а также пообещал внедрение нейроморфных вычислений, имитирующих работу мозга и способных эффективно обрабатывать структурированные и неструктурированные данные, объём которых экспоненциально растёт. Название процессора происходит от группы озёр в Аляске и указывает на экстремально низкие температуры и переплетение, что необходимо для функционирования квантовых битов.

Старший вице-президент Майк Мейберри (Mike Mayberry) сообщил, что пройдёт ещё 5–7 лет, пока индустрия научится решать технические проблемы и окажется способной создавать чипы с миллионом или больше кубитов для достижения коммерческого успеха технологии. Tangle Lake является важным шагом на этом пути, позволяя исследователям оценивать и улучшать техники коррекции ошибок и моделировать вычислительные задачи.

Продолжая инвестиции в сверхпроводящие кубиты, Intel в стремлении нарастить количество взаимодействующих кубитов ведёт параллельную разработку другого типа — спиновых кубитов (spin qubits) в кремнии. Последние способны иметь принципиальное преимущество будучи гораздо меньше сверхпроводящих кубитов.

Спиновые кубиты схожи с одноэлектронным транзистором, который в свою очередь имеет много общего с традиционными транзисторами, и потенциально могут производиться на близких к современным техпроцессах. Intel уже разработала принципы применения технологии производства 300-мм кремниевых пластин для спиновых кубитов.

Вторым достижением стал созданный Intel Labs полностью функциональный опытный чип «Loihi» в рамках новой парадигмы нейроморфных вычислений, имитирующей базовые операции мозга. Технология Loihi объединяет обучение и логический вывод в одном чипе и обещает экспоненциальный рост производительности и энергоэффективности для искусственного интеллекта.

Как объясняет Intel, нейроморфные процессоры могут быть задействованы в задачах обработки и анализа данных настоящего постоянно изменяющегося окружения. В качестве примера названы камеры наблюдения и городская инфраструктура, приспособленные для информационной поддержки автономных транспортных средств в реальном времени. В первом полугодии Intel планирует передать образцы чипов Loihi в ведущие университеты и исследовательские институты, применив их к более сложным проблемам и наборам данных.

Источник:

Австралийские учёные представили 480-кубитный кремниевый квантовый процессор

Университет Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) имеет собственную позицию в сфере разработки квантовых компьютеров. Квантовые вычислительные системы могут использовать сверхпроводящие элементы, оптические ловушки, атомы, ионы, спины или что-то ещё. Но все они сталкиваются с проблемами масштабирования и со сложностями удержать квантовые состояния согласованным (когерентными) так долго, чтобы можно было с высокой точностью произвести расчёты и прочитать результат. Обе эти проблемы UNSW собирается решить в одном устройстве — в квантовом кремниевом процессоре.

Кремниевый квановый процессор в представлении художника

Кремниевый квантовый процессор в представлении художника

На днях в сетевом журнале Nature Communications в открытом доступе появилась статья «Кремниевая КМОП-архитектура для квантовых компьютеров на спинах» за авторством работников университета. Инженеры и учёные представили проект кремниевого процессора, который оперирует спинами одиночных электронов в качестве квантовых объектов (точек). Для производства такого процессора подходят классические КМОП (CMOS) технологические процессы и традиционные материалы. В данном случае проект разработан для выпуска решений на обычной кремниевой пластине со слоями изоляции из диоксида кремния. Рабочий уровень, в котором хранятся кубиты-электроны, это слой, насыщенный изотопами silicon-28. При этом следует помнить, что даже такой кремниевый процессор должен работать при криогенных температурах порядка 1K или ниже.

Структура, схема элементарной квантовой ячейки и архитектура кремниевого 480-кубитного квантового процессора (Nature)

Структура, схема элементарной квантовой ячейки и архитектура кремниевого 480-кубитного квантового процессора (Nature)

Проект процессора создан модульным с возможностью расширения. Минимальный строительный кирпичик процессора — это блок со сторонами 4 × 20 кубитов. Весь процессор спроектирован как массив 24 × 20 кубитов и состоит из 480 кубитов. Допускается дальнейшее горизонтальное масштабирование для увеличения числа кубитов в процессоре, как и уменьшение масштаба техпроцесса производства. Представленный проект, как заявляют разработчики, хорошо ложится на 14-нм техпроцесс Intel, где расстояние между затворами приближается к 70 нм. Для надёжной работы спроектированного кремниевого квантового процессора необходима ячейка для электрона (кубита) со сторонами 63 нм.

Электрическая схема и сигнальная управляющая структура команд квантового процессора (Nature)

Электрическая схема и сигнальная управляющая структура команд квантового процессора (Nature)

Выбранная учёными 2D-архитектура расположения кубитов преследует главную цель — снизить вероятность появления ошибок в ходе квантовых вычислений. Вернее, они на практике реализовали так называемый поверхностный код (surface code). Поверхностный код подразумевает, что часть кубитов не участвуют в хранении данных, а используются для исправления ошибок в кубитах, отвечающих за данные. Это сравнимо с аппаратной схемой ECC. Например, информационные кубиты и условно ECC-кубиты могут располагаться на плоскости в шахматном порядке. Это позволяет загружать в квантовый процессор программный код и обеспечивать надёжность расчётов.

В предложенной конструкции и схеме нет ничего сложного для современного производства. Схемотехника и её реализация также близка к широко использующейся при выпуске чипов. В общем случае кремниевый квантовый процессор напоминает организацию и работу памяти DRAM. Квантовая точка (электрон) загружается в предназначенную для него область и управляется обычным плавающим затвором (транзистором), как и соседствующая с ним область (J-переход), которая контролирует связанность/взаимодействие соседних квантов. Выглядит просто. Может именно так делается революция?

Источник:

Учёные создали 53-кубитную квантовую систему с хорошими перспективами

Команда учёных из Университета Мэриленда (UMD) и Национального института стандартов и технологий США (NIST) впервые смоделировала рекордную по числу кубитов квантовую систему, имитирующую такие квантовые явления, как возникновение магнетизма в материалах. Ранее исследователи смогли дойти до моделирования 20-кубитной системы. Новая разработка — это уже 53 взаимодействующих атомных кубита, что в 2,5 раза больше, чем в предыдущем случае.

Квановая последовательность, управляемая лазером в представлении художника

Квантовая последовательность, управляемая лазером в представлении художника

Классические компьютеры, что важно, уже неспособны моделировать поведение квантовых систем такого порядка, поскольку все элементы квантовой системы одновременно находятся в слишком большом числе квантовых состояний. К тому же, по мере увеличения количества исследуемых частиц (квантов) это число растёт экспоненциально. Квантовые вычислительные системы позволяют обойти этот запрет. Их нельзя назвать компьютерами в классическом смысле этого слова. По факту — это в некотором роде аналоги настоящих квантовых систем, наблюдая за поведением которых можно с уверенностью представить поведение реальных квантовых систем. Например, как в случае эксперимента в Университете Мэриленда, изучив квантовые явление возникновения магнетизма.

Квантовая система UMD-NIST представляет собой 53 отдельных ионов иттербия-171 — заряженных атомов в ловушках из позолоченных электродов. На основе представленной модели появляется возможным создать систему с большим числом кубитов и, в итоге, разработать программируемый квантовый компьютер общего назначения. Ионный кубит, по словам разработчиков, это стабильные атомные часы с отличной способностью воспроизведения. Они эффективно увязываются друг с другом с помощью внешнего лазерного излучения. Это означает, что система поддаётся перепрограммированию и реконфигурации под воздействием внешних управляющих факторов.

Оптический квантовый компьютер компании NTT

Оптический квантовый компьютер компании NTT

Атомные и, в частности, ионные кубиты интересны тем, что построенная на них квантовая система хотя и использует вакуумные камеры, но работает при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении. Подобную систему 27 ноября сделали публично доступной в Японии благодаря компании NTT. Она потребляет примерно как мощный настольный компьютер, хотя специализированные расчёты выполняет во много раз быстрее.

Схема эксперимента учёных из Университета Мэриленда (Nature)

Схема эксперимента учёных из Университета Мэриленда (Nature)

Модель квантовой системы UMD-NIST предельно специализированна. Каждый ион в ловушке имитирует частицу со своим спином — маленький магнит (см. на картинке выше). Таким образом — это цепочка спинов, которая моделирует квантовые магнитные явления в материалах. Сначала спины упорядочивают — придают им одинаковое направление внешним магнитным полем, а потом ослабляют поле и постепенно повышают его напряжённость. Тем самым в действие включаются квантовые явления ближнего и дальнего взаимодействия спинов, что невозможно в представленном объёме смоделировать на обычных компьютерах. В созданной на основе оптических ловушек модели всё происходит как «на самом деле», позволяя на практике наблюдать квантовый магнетизм в «естественных» условиях.

Источник:

Ветеран Transmeta возвращается на рынок процессоров с архитектурой RISC-V

Итак, на поверхность всплыла новая компания — Esperanto Technologies. На седьмой конференции RISC-V Workshop, которая в этом году проходит с 28 по 30 ноября, Esperanto Technologies рассказала о собственных проектах и, в частности, подтвердила сотрудничество с компанией Western Digital, для которой (и совместно с которой) она будет создавать специализированные RISC-V-ускорители для обработки данных. Поскольку информации о совместном с WD проекте пока нет, данные о масштабной фирменной разработке Esperanto Technologies могут помочь составить представление, с какими архитектурными решениями мы можем столкнуться в ускорителях Western Digital.

Дэвид Дитцель на конференции RISC-V Workshop (PC Watch)

Дэвид Дитцель на конференции RISC-V Workshop (PC Watch)

Но начать следует с другого. Как мы уже отметили ранее, возглавил компанию Esperanto Technologies бывший главный технолог компании Transmeta Дэвид Дитцель (Dave Ditzel). Это крупнейший в мире специалист по процессорным архитектурам, на счету которого ряд основных патентов на системы команд RISC. В Transmeta Дэвид руководил разработкой VLIW-процессоров и не его вина, что Transmeta в итоге оказалась убыточной. Конкурировать с «WIntel» на их поле пока никому так и не удалось. В 2007 году Дитцель лишается поста CTO и вскоре покидает компанию. Потом он якобы участвовал в каком-то совместном проекте с Intel, но особенных подробностей об этом нет, пока сейчас он не оказался во главе новой компании с ориентиром на архитектуру RISC-V с открытым исходным кодом.

В процессе общения журналистов с Дэвидом на конференции из него мало что удалось выудить о новой компании. Тем не менее, он сообщил, что в коллектив разработчиков Esperanto входят специалисты из США и Европы (как минимум 27 из них приняли участие в конференции). К команде Esperanto присоединился Том Риордан (Tom Riodan), бывший дизайнер процессорных архитектур компаний Intel и MIPS, а также один из ведущих разработчиков процессорной архитектуры для консоли Sony PlayStation 3. Как вы можете помнить, эта приставка получила инновационный процессор Cell на кластерной архитектуре IBM Power. Сейчас PlayStation скатилась сами знаете во что, и специалист такого уровня Sony больше не нужен. Консультантом-наблюдателем Esperanto стал профессор Университета Беркли Дэвид Паттерсон (David Patterson), который в своё время вместе с Дитцелем разрабатывал микропроцессоры в компании Sun Microsystems. Другим консультантом стал Алан Юстас (Alan Eustace), бывший ведущий инженер компаний Google, HP и Digital Equipment.

Вся эта группа авторитетов ничтоже сумняшеся представила на суд публике процессор общего назначения на системе команд RISC-V (Risk Five). Процессор разработан с прицелом на выпуск на линиях компании TSMC с использованием 7-нм техпроцесса. Впрочем, пока цифровой проект носит статус концептуальной разработки и не имеет законченного цифрового проекта для передачи на производство. Смелость разработчиков Esperanto в том, что они первыми продвинули архитектуру RISC-V на уровень высокопроизводительных решений, тогда как все RISC-V проекты до сих пор ограничивались простенькими решениями на уровне микроконтроллеров.

Условное изображение RISC-V процессора компании Esperanto (PC Watch)

Условное изображение RISC-V процессора компании Esperanto (PC Watch)

Процессор компании Esperanto в максимальной на сегодня конфигурации содержит 16 ядер «ET-Maxion» и 4096 ядер «ET-Minion». Это гетерогенная архитектура с высокой степенью параллелизма и она очень напоминает по строению процессоры Cell для PlayStation 3. Ядра ET-Maxion представляют собой конвейеры с неупорядоченным выполнением команд и работают с данными с плавающей запятой (как и с целочисленными значениями, разрядность которых может быть меньше 16), а ядра ET-Minion — это конвейеры с последовательным выполнением команд и блоком с векторными вычислениями в каждом ядре. Систему векторных инструкций компания Esperanto обещает вскоре сделать открытой. Тем самым нетрудно понять, что ET-Maxion оптимизированы для максимальной обработки одиночных потоков, а ET-Minion — для параллельной обработки данных.

Основные характеристики обоих типов ядер процессора Esperanto (PC Watch)

Основные характеристики обоих типов ядер процессора Esperanto (PC Watch)

Кроме указанных выше ядер процессор Esperanto может нести специализированные блоки Domain Specific Extensions, например, для ускорения обработки графики. Дитцель утверждает, что процессор прекрасно справится с приложениями AR/VR, с решением задач с машинным обучением с ударением на принятие решений. Системы распознавания речи и образов также окажутся по плечу новому детищу ветеранов, что отсылает нас к рынку цифровых ассистентов. В случае надобности, заявляют разработчики, они смогут сконфигурировать процессор для решения любых специфических задач. Звучит интересно. Будем следить за проектом.

Источник: