NextSilicon挑戰數據中心CPU市場,RISC-V架構CPU受美國國家實驗室評估
總部位於以色列的芯片初創公司NextSilicon宣佈,其基於RISC-V架構的中央處理器(CPU)正在接受美國國家實驗室的全面評估。該公司旨在通過這款CPU挑戰由AMD和英特爾主導的數據中心服務器CPU市場,並與英偉達的HPC算力集羣競爭。
NextSilicon已籌集約3億美元融資,其旗艦產品“Maverick-2”數據流加速器旨在加速精密科學計算任務,如核武器建模和超音速導彈等。該領域曾由英偉達主導,但隨着英偉達轉向人工智能等低精度的大型計算任務,NextSilicon等初創企業開始利用這一變化。
NextSilicon採用RISC-V開源架構技術,這是一種與ARM架構相競爭的開放計算架構標準,正被英伟达和博通等芯片巨头越来越大规模地採用。
Maverick-2產品特點
Maverick-2是一款“數據流/可重構”的加速器,其主計算陣列不是通用的RISC-V架構計算單元,但公司在芯片及先進封裝系統內嵌入了多顆RISC-V內核,用於執行難以並行化但必須高速執行的串行代碼路徑與管控任務。
Maverick-2的計算單元以運行時可重構的圖/數據流方式工作,不同於傳統CPU/GPU指令流架構。NextSilicon強調,Maverick-2集成自研RISC-V內核(如多達數十個E-cores)以承接串行段。
NextSilicon表示,其計劃不久後大規模量產的服務器CPU仍是一款測試芯片,但其主芯片產品線——Maverick-2以及更先進的加速系列芯片已進入實際的量產階段。該公司聲稱,Maverick-2能夠在無需徹底重寫所用軟件代碼的情況下,以更快速度且更低功耗執行英偉達GPU芯片產品線的一些相同類型計算工作。
Maverick-2與即將量產的RISC-V架構CPU組成的“主機+加速器”的超算節點,對於HPC類超算中心與科學計算等數據中心負載來說,NextSilicon的這種組合能夠帶來強於英特爾與AMD同類數據中心組合的性價比與能效比。
桑迪亞國家實驗室高級科學家兼Vanguard項目負責人James H. Laros III表示,NextSilicon芯片產品的“性能結果令人印象深刻,這顯示出在不需要大量軟件代碼修改相關的開銷情況下,大幅提升我們實驗室複雜計算能力的真正潛力。”
RISC-V架構的市場影響
NextSilicon即將推出的名爲“Arbel”的RISC-V架構CPU面向HPC場景的服務器CPU,用於與Maverick-2/3加速器產品緊耦合,服務超算中心與科學計算等數據中心負載,但目前仍處於測試芯片階段。
RISC-V是一種完全開放的指令集架構(ISA),任何實體都可以免費訪問和使用該技術。這種開放性使得RISC-V在學術界、初創企業和一些大型科技公司中都變得非常流行。RISC-V與ARM應用場景高度重合,均聚焦於低功耗和嵌入式場景,因此ARM是其最主要競爭對手。但近年來RISC-V開始被衆多開發者用於數據中心領域,未来或将與x86架構一決高下,逐漸蠶食x86與ARM架構在各自擅長領域的份額。
相比於英特爾和AMD,NextSilicon正在打造的CPU產品(代號“Arbel”,RISC-V)HPC優先與緊耦合架構能夠減少傳統CPU/GPU架構中的指令與數據搬運開銷,相比於x86+GPU的主流範式,能夠大幅提升計算平臺能效與吞吐;基於RISC-V的開放ISA與定製潛力無疑要大得多,便於按研究室的龐大HPC需求擴展。