Компании Fujitsu и Supermicro объявили о стратегическом сотрудничестве, направленном на разработку серверов следующего поколения для широкого спектра рабочих нагрузок — от ИИ и НРС до облачных и периферийных задач. Кроме того, партнёры займутся разработкой СЖО для дата-центров. Речь, в частности, идёт о создании серверов на Arm-процессорах Fujitsu MONAKA.

MONAKA будут изготавливаться по 2-нм технологии TSMC. Они получат до 144 ядер, а также 12 каналов оперативной памяти DDR5, интерфейсы PCIe 6.0 с CXL 3.0. Говорится об использовании архитектуры Armv9-A с поддержкой векторных расширений SVE2. Изделия проектируются с прицелом на двухсокетные системы. Упомянуты возможность применения воздушного охлаждения и высокая энергетическая эффективность.

Выпуск чипов запланирован на 2027 год. На тот момент, как утверждает Fujitsu, эти решения будут демонстрировать двукратное превосходство по показателю производительности на Ватт над конкурирующими серверными процессорами. Разработка MONAKA является частью проекта, курируемого Японской Организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO).

Источник изображений: Fujitsu

В рамках партнёрства Fujitsu и Supermicro объединят свои технические возможности и опыт для создания серверов, оптимизированных для различных нагрузок. Отмечается, в частности, что подход Supermicro Building Block к проектированию платформ позволяет быстро создавать и сертифицировать широкий спектр систем для ИИ, HPC и вычислений общего назначения в облачных средах и на периферии. Клиенты смогут выбирать системные компоненты, оптимизированные для их рабочих нагрузок и приложений. Помимо этого, компании сосредоточатся на экологически чистых IT-решениях в области СЖО стоечного масштаба.

Сотрудничество также распространится на Fsas Technologies — дочернюю структуру Fujitsu. Эта компания будет поставлять в глобальном масштабе решения для генеративного ИИ на базе платформы, объединяющей серверы Supermicro с GPU-ускорителями и услуги развёртывания для операторов ЦОД и предприятий.

Опыт японской компании Fujitsu в разработке процессоров и суперкомпьютеров велик и многогранен. Долгое время основной архитектурой для решений Fujitsu была SPARC64, но времена меняются: в 2018 году компания анонсировала разработку собственного процессора на базе архитектуры Arm. Сегодня этот чип мы знаем под именем A64FX.

В 2020 году японский кластер Fugaku на основе 48-ядерных A64FX с интегрированными HBM-памятью и интерконнектом занял первое место в рейтинге TOP500 с результатом 537,2 Пфлопс. Однако эти процессоры, которые всё ещё достойно трудятся не только в Fugaku, но и в других суперкомпьютерах, трудно назвать действительно универсальным и доступным.

Источник изображений: Fujitsu

Важность архитектурных нововведений и смену IT-ландшафта в Fujitsu прекрасно осознают. Поэтому компания объявила о разработке нового серверного процессора под кодовым именем MONAKA, для которого она намеревается вдвое увеличить показатели производительности и энергоэффективности, а также учесть растущую популярность задач класса ИИ. А совсем недавно Fujitsu впервые более детально рассказала о технических особенностях будущих CPU.

Во-первых, разработчики нового процессора хорошо осознают ограничения, накладываемые текущей транзисторной технологии. Похоже, из FinFET и её аналогов выжаты все или почти все соки и для прорывных решений нового поколения данная технология не подходит. В процессорах MONAKA будут использоваться транзисторы с затвором нового типа, так называемые GAA (Gate-all-Around). Похоже, речь идёт о технологии, которую разрабатывает и собирается внедрить в производство уже в следующем году Samsung в рамках 2-нм техпроцесса SF2.

Внедрение 2-нм GAA-транзисторов позволит снизить паразитную ёмкость, а значит, добиться больших тактовых частот при меньшем напряжении питания. При этом новая технология будет применена не только в процессорных ядрах, но и в сборках кеш-памяти, также спроектированных с использованием собственного инструментария Fujitsu.

Во-вторых, MONAKA изначально проектируется как модульный процессор. В центре разместится IO-кристалл, содержащий контроллеры DDR5 (12 каналов) и PCI Express 6.0/CXL 3.0. Окружать его будут сборки из 5-нм кристаллов кеш-памяти SRAM и расположенных поверх 2-нм кристаллах с процессорными ядрами. По вертикали соединение обеспечит технология TSV, а по горизонтали — кремниевая подложка-интерпозер. Фактически речь идёт о 3D-компоновке.

12-канальная подсистема памяти обеспечит отсутствие узких мест: у A64FX проблем с пропускной способностью благодаря использованию HBM2 не было, но объем самой памяти был ограничен 32 Гбайт. Зато у MONAKA проблем с расширением не будет — как с помощью классических модулей DIMM, так и посредством банков памяти CXL, благо, за основу сразу взята версия PCIe 6.0 с пропускной способностью 256 Гбайт/с в режиме x16. Сколько будет самих линий, пока не уточняется.

Новая платформа изначально проектируется двухсокетной, при этом в количестве ядер Fujitsu также не скромничает: процессоры MONAKA получат 144 ядра, а благодаря новому 2-нм техпроцессу они будут не такими уж горячими. Им хватит воздушного охлаждения, говорят создатели. Процессоры получат набор инструкций Armv9-A с векторными расширениями SVE2 и технологией доверенных вычислений Confidential Computing. Скорее всего, без кастомных инструкций не обойдётся и в этот раз.

Последнее особенно важно ввиду того, что MONAKA предназначены не только для рынка HPC, но и для использования в облачных средах. Подсистема конфиденциальных вычислений позволяет шифровать содержимое каждой виртуальной машины собственным ключом, так что доступа к внутренностям ВМ не будет даже у владельцев ЦОД. Впрочем, современные HPC-комплексы всё чаще используют именно облачный подход для доступа к ресурсам.

Несмотря на популярность GPU и других специализированных ускорителей, Fujitsu считает, что гетерогенная архитектура имеет существенные недостатки — она заметно дороже, особенно с учётом ценовой политики производителей, склонна к неполной утилизации ресурсов, а также не слишком экономична и зачастую требует специфических систем охлаждения. Компания полагает, что гомогенная архитектура MONAKA этих недостатков лишена и в сочетании с ПО Fujitsu может успешно обрабатывать ИИ-нагрузки.

В программной части Fujitsu активно полагается на решения с открытым кодом. Процессоры MONAKA будут отвечать стандартам Arm System Ready и получат полноценную поддержку Linux и сопутствующего инструментария, в частности, GCC, glibc, live-patch, papi и т.д. Разработка ведётся в тесном содружестве с Linaro, организацией, занимающейся консолидацией открытого ПО для Arm, а также с альянсом UXL. Для MONAKA компания подготовит, например, оптимизированную библиотеку OpenBLAS.

Также Fujitsu уделяет внимание экологии: напомним, одной из главных черт нового процессора будет его экономичность, что отвечает целям японской национальной программы NEDO, ставящей своей целью достижение 40 % снижения энергопотребления ЦОД к 2030 году.

Что касается начала поставок MONAKA, здесь всё идёт по плану: первые партии новых процессоров найдут своё место в серверах и вычислительных узлах уже в 2027 году. Это вполне согласуется с циклом разработки PCI Express, согласно которому появления решений PCIe 6.0 на рынке следует ожидать не ранее 2025 года.

Fujitsu провела на этой неделе брифинг для СМИ и аналитиков на заводе в Кавасаки, на котором рассказала о разработке серверного процессора MONAKA, появление которого на рынке запланировано в 2027 году, пишет ресурс MONOist. Впервые о создании нового поколения CPU компания объявила весной этого года, а часть средств на разработку выделило правительство Японии.

Как сообщил Наоки Синдзё (Naoki Shinjo), гендиректор подразделения развития передовых технологий Fujitsu, MONAKA представляет собой высокопроизводительный энергоэффективынй процессор нового поколения, который разрабатывается для значительного повышения энергоэффективности ЦОД и обеспечения высокоскоростной обработки данных, необходимой для приложений ИИ и цифровой трансформации.

Источник изображений: MONOist

MONAKA будет основан на процессорной архитектуре Arm с набором инструкций Armv9-A с поддержкой масштабируемых векторных расширений SVE2. Он будет представлять собой 3D-сборку из чиплетов, а и его изготовление будет осуществляться с использованием 2-нм техпроцесса TSMC. По словам Синдзё, у процессора будет около 150 ядер, поддержка памяти DDR5 и интерфейс PCIe 6.0 с CXL 3.0. При этом для работы ему будет достаточно воздушного охлаждения.

Fujitsu ожидает, что MONAKA будет в два раза превосходить по энергоэффективности чипы конкурентов и во столько же раз опережать конкурентов по скорости обработки данных в области вычислений, ориентированных на рабочие нагрузки ИИ. За обеспечение безопасности данных в Armv9-A отвечает архитектура конфиденциальных вычислений Arm Confidential Compute Architecture (CCA).

Также сообщается, что в суперкомпьютере-преемнике Fugaku, который будет запущен в 2030 году, будут использоваться процессоры, разработанные с применением технологий, задействованных в MONAKA. В отличие от узкоспециализированных HPC-процессоров FUjitsu A64FX, которые легли в основу Fugaku, чипы MONAKA являются более универсальными решениями.

Японская корпорация Fujitsu, по сообщению The Register, готовит новый серверный Arm-процессор под кодовым именем MONAKA. Это изделие станет преемником чипа Fujitsu A64FX, который применяется, в частности, в суперкомпьютере Fujitsu Fugaku и иных HPC-системах (PRIMEHPC). Ожидается, что чип MONAKA дебютирует в 2027 году, а первые системы на его основе появятся в 2028-м. Впрочем, заявку на соответствующую торговую марку Fujitsu подала в США более года назад.

Изображение: Fujitsu

Говорится, что изделие подойдёт для HPC-систем, а также для решения задач, связанных с ИИ и аналитикой данных. MONAKA проектируется с прицелом на высокую энергоэффективность. Как заявляет Fujitsu, новинка обеспечит 1,7-кратный выигрыш в быстродействии и 2-кратное увеличение производительности в пересчёте на 1 Вт затрачиваемой энергии по сравнению с другими CPU, которые будут доступны на момент появления MONAKA на рынке. Таким образом, как отмечается, новинка будет в большей степени походить на Arm-чипы Ampere, нежели на своего предшественника A64FX.

Изображение: Fujitsu

Разработка MONAKA является частью программы, курируемой Японской Организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO). Целью данной инициативы является повышение энергоэффективности ЦОД (экономия не менее чем 40 % энергии) к 2030 году. Fujitsu заявила, что не только внесёт свой вклад в данную программу, создав энергоэффективный CPU, но и будет развивать различные проекты в области смежных технологий, таких как ускорители с низким энергопотреблением, интеллектуальные сетевые системы на основе фотоники и пр.