NextSilicon挑战数据中心CPU市场,RISC-V架构CPU受美国国家实验室评估

总部位于以色列的芯片初创公司NextSilicon宣布,其基于RISC-V架构的中央处理器(CPU)正在接受美国国家实验室的全面评估。该公司旨在通过这款CPU挑战由AMD和英特尔主导的数据中心服务器CPU市场,并与英伟达的HPC算力集群竞争。

NextSilicon已筹集约3亿美元融资,其旗舰产品“Maverick-2”数据流加速器旨在加速精密科学计算任务,如核武器建模和超音速导弹等。该领域曾由英伟达主导,但随着英伟达转向人工智能等低精度的大型计算任务,NextSilicon等初创企业开始利用这一变化。

NextSilicon采用RISC-V开源架构技术,这是一种与ARM架构相竞争的开放计算架构标准,正被英伟达和博通等芯片巨头越来越大规模地采用。

Maverick-2产品特点

Maverick-2是一款“数据流/可重构”的加速器,其主计算阵列不是通用的RISC-V架构计算单元,但公司在芯片及先进封装系统内嵌入了多颗RISC-V内核,用于执行难以并行化但必须高速执行的串行代码路径与管控任务。

Maverick-2的计算单元以运行时可重构的图/数据流方式工作,不同于传统CPU/GPU指令流架构。NextSilicon强调,Maverick-2集成自研RISC-V内核(如多达数十个E-cores)以承接串行段。

NextSilicon表示,其计划不久后大规模量产的服务器CPU仍是一款测试芯片,但其主芯片产品线——Maverick-2以及更先进的加速系列芯片已进入实际的量产阶段。该公司声称,Maverick-2能够在无需彻底重写所用软件代码的情况下,以更快速度且更低功耗执行英伟达GPU芯片产品线的一些相同类型计算工作。

Maverick-2与即将量产的RISC-V架构CPU组成的“主机+加速器”的超算节点,对于HPC类超算中心与科学计算等数据中心负载来说,NextSilicon的这种组合能够带来强于英特尔与AMD同类数据中心组合的性价比与能效比。

桑迪亚国家实验室高级科学家兼Vanguard项目负责人James H. Laros III表示,NextSilicon芯片产品的“性能结果令人印象深刻,这显示出在不需要大量软件代码修改相关的开销情况下,大幅提升我们实验室复杂计算能力的真正潜力。”

RISC-V架构的市场影响

NextSilicon即将推出的名为“Arbel”的RISC-V架构CPU面向HPC场景的服务器CPU,用于与Maverick-2/3加速器产品紧耦合,服务超算中心与科学计算等数据中心负载,但目前仍处于测试芯片阶段。

RISC-V是一种完全开放的指令集架构(ISA),任何实体都可以免费访问和使用该技术。这种开放性使得RISC-V在学术界、初创企业和一些大型科技公司中都变得非常流行。RISC-V与ARM应用场景高度重合,均聚焦于低功耗和嵌入式场景,因此ARM是其最主要竞争对手。但近年来RISC-V开始被众多开发者用于数据中心领域,未来或将与x86架构一决高下,逐渐蚕食x86与ARM架构在各自擅长领域的份额。

相比于英特尔和AMD,NextSilicon正在打造的CPU产品(代号“Arbel”,RISC-V)HPC优先与紧耦合架构能够减少传统CPU/GPU架构中的指令与数据搬运开销,相比于x86+GPU的主流范式,能够大幅提升计算平台能效与吞吐;基于RISC-V的开放ISA与定制潜力无疑要大得多,便于按研究室的庞大HPC需求扩展。