Компания ARM, сумевшая покорить рынок мобильных устройств, теперь нацелилась на самые мощные в мире компьютеры.

Новый процессор ARM предназначен для весьма прибыльного рынка суперкомпьютеров, где продукция компании пока не представлена. Архитектура чипа, имеющая «мобильные» корни, дополнена специальными расширениями и ориентирована на организацию высокопроизводительных вычислений.

Информация об этом появилась через несколько недель после того, как японская компания Softbank анонсировала приобретение ARM за гигантскую сумму в 32 млрд долл. Ожидается, что столь значительные средства позволят ARM сосредоточиться на разработке чипов для серверов и Интернета вещей.

Новая процессорная архитектура поможет ARM укрепить свои позиции сразу на двух фронтах: компания вступает в соревнование стран и производителей чипов в области высокопроизводительных вычислений.

Архитектура нового чипа была подробно представлена на конференции Hot Chips в Купертино.

На создание компьютеров экзамасштаба и построение систем, демонстрирующих производительность в миллион триллионов вычислительных операций в секунду, претендуют сегодня США, Япония и Китай. Intel, IBM и Nvidia неуклонно наращивают производительность своих процессоров для достижения этой цели.

После подписания Softbank соглашения о покупке ARM неудивительно, что именно Япония намерена развернуть у себя первый суперкомпьютер с новыми процессорами. Проектированием суперкомпьютера Post-K займется компания Fujitsu, ошеломившая всех в июне новостью об отказе от архитектуры SPARC в пользу ARM в области высокопроизводительных вычислений. Fujitsu оказывала ARM помощь при разработке нового чипа.

По уровню быстродействия Post-K в 50–100 раз будет опережать своего знаменитого предшественника, K Computer, который на сегодняшний день занимает пятое место по производительности в мире. Пиковая производительность K Computer, который построен на базе разработанного Fujitsu процессора SPARC64 VIIIfx, достигает 10,5 PFLOPS.

Новый процессор ARM базируется на 64-разрядной архитектуре ARM-v8A с расширениями векторной обработки Scalable Vector Extension. Первые суперкомпьютеры оснащались именно векторными процессорами, на смену которым в начале 90-х годов пришли менее дорогие чипы IBM RISC, а затем и процессоры x86-архитектуры общего назначения, установленные сегодня в большинстве высокопроизводительных серверов.

В какой-то момент исследователи заявили, что в конечном итоге процессоры x86-архитектуры в суперкомпьютерах будут вытеснены еще более дешевыми чипами для мобильных устройств. Однако развитие пошло по другому пути, и сегодня мы наблюдаем возрождение векторной обработки в новом чипе ARM и процессоре Intel Xeon Phi.

Архитектура энергоэффективных чипов ARM обещает повышение производительности при одновременном снижении энергопотребления. Быстродействие суперкомпьютеров растет сегодня феноменальными темпами, а вот параметры энергопотребления снижаются далеко не так быстро.

Чипы ARM пополнят ряды суперкомпьютерных архитектур, представляющих собой альтернативу наиболее популярным сегодня x86 и IBM POWER. Самый быстрый в мире суперкомпьютер Sunway TaihuLight оснащен собственными процессорами ShenWei, разработанными в Китае. Его максимальная производительность составляет 125,4 PFLOPS.

В ARM занялись проектированием серверных процессоров пять лет назад, а архитектура нового чипа повышает ее шансы в конкурентной борьбе с Intel, продукция которой пока доминирует в ЦОД. Для решения задач машинного обучения формируются большие серверные кластеры, в которых масштабные вычисления низкой точности выполняются крупными объединениями процессоров ARM с векторными расширениями.

Серверы с чипами ARM доступны уже сегодня, но пока еще не получили широкого распространения. Dell и Lenovo тестируют серверы ARM и готовы нарастить поставки этой продукции в случае увеличения спроса, но его пока не наблюдается.

Производители серверных чипов ARM занимают выжидательную позицию. Компания AMD, связывавшая ранее свое серверное будущее с чипами ARM, решила вернуться к x86-архитектуре. Qualcomm тестирует серверные процессоры ARM с провайдерами облачных сервисов и не собирается налаживать их массового производства до тех пор, пока рынок не созреет для этого. AppliedMicro делает ставку на HPE, которая использует серверные чипы ARM в системах хранения.

Купить номер с этой статьей в PDF