一顆巨大的Arm芯片:144核心,2nm製造

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富士通展示了其基於 Armv9 的 144 核Monaka 數據中心處理器的樣品 ,並透露了一些細節。不到一週前,該公司透露,該處理器正在與博通合作開發,並依賴於其3.5D eXtreme Dimension 系統級封裝 平臺。RIKEN 計算科學中心 (R-CCS) 主任兼東京工業大學教授 Satoshi Matsuoka 發佈了這張圖片。

富士通的 Monaka 是一款巨大的 CoWoS 系統級封裝 (SiP),它有四個 36 覈計算小芯片,採用臺積電的 N2 工藝技術製造,包含 144 個基於 Armv9 的增強型內核,這些內核以面對面 (F2F) 的方式堆疊在 SRAM 塊頂部,使用混合銅鍵合 (HCB)。SRAM 塊(本質上是巨大的緩存)採用臺積電的 N5 工藝技術生產。計算和緩存堆棧附帶一個相對龐大的 I/O 芯片,該芯片集成了內存控制器、PCIe 6.0 通道和頂部的 CXL 3.0 以連接加速器和擴展器,以及人們對數據中心級 CPU 所期望的其他接口。

正如預期的那樣,Monaka 面向廣泛的數據中心工作負載,不依賴高帶寬內存,而是將使用主流 DDR5 DRAM(可能在其 MR-DIMM 和 MCR-DIMM 實現中),以提供足夠的容量並實現數據中心處理器的成本。

富士通的 Monaka 處理器將使用基於 Armv9-A 指令集架構構建的內核,並集成可擴展矢量擴展 2 (SVE2)。富士通尚未爲該設計指定固定矢量長度,範圍從 128 到 2048 位。鑑於 A64FX 支持高達 512 位的矢量,Monaka 處理器可能會支持類似或更大的矢量。Monaka 將採用先進的安全功能,包括 Armv9-A 的機密計算架構 (CCA),提供增強的工作負載隔離和強大的保護。

Monaka 將與 AMD 的 EPYC 和英特爾的 Xeon 處理器競爭,因此它必須提供無可爭議的優勢。這種優勢可能是能源效率,因爲富士通的目標是在 2026-2027 年之前將其效率提高到競爭對手的兩倍,同時依靠空氣冷卻。由於 Monaka 是基於 Arm 的 CPU,因此可能比 x86 處理器更節能。

富士通用於數據中心的Monaka處理器將於2027財年上市,該財年於2026年4月1日開始,至2027年3月31日結束。

富士通Monaka CPU詳解

據Monoist此前報道,富士通正在開發用於人工智能 (AI)、高性能計算 (HPC) 和數據中心應用的下一代處理器。Monaka 處理器承諾利用其 150 個增強型 Armv9 內核和使用加速器的能力提供強大的性能。作爲首批 2nm 數據中心 CPU 之一,Monaka 將於 2027 財年上市,即 2026 年 4 月 1 日開始,2027 年 3 月 31 日結束。

富士通 Monaka 處理器將基於 Armv9-A 指令集架構和可擴展矢量擴展 2 (SVE2) 封裝約 150 個內核。該公司沒有定義特定的矢量長度設計實現,可以在 128 位到 2048 位之間變化(由於 A64FX 支持高達 512 位的矢量,我們推測新的設計將支持類似或更大的矢量)。這些內核將分佈在多個核心芯片上,並附帶 SRAM 芯片和 I/O 芯片。後者將支持 DDR5 內存和 PCIe 6.0 連接,並在其上配備 CXL 3.0 以連接各種加速器和擴展器。據說核心芯片採用臺積電的 2nm 製造工藝製造,以最大限度地提高性能和晶體管密度並降低功耗。

Monaka 將使用 3D 小芯片設計,這是一種分解式架構,旨在實現架構的可擴展性。這與 AMD 對其 Ryzen 和 EPYC CPU 的做法非常相似。富士通目前沒有提供任何細節。有趣的是,該公司從未在其幻燈片中提及 HBM 內存,因此看起來該公司計劃在 Monaka 中使用 DDR5,可能是在其 MR-DIMM 和 MCR-DIMM 實現中。

儘管 SVE2 等技術的加入顯然指向超級計算機和 HPC,但富士通本身並不稱該 CPU 爲其 A64FX 的繼任者。事實上,富嶽之後的超級計算機計劃於 2030 年左右推出,因此它很可能會採用使用 Monaka 研發的技術的處理器,而不是 Monaka 本身。因此,Monaka 的建立是爲了爭奪新興數據中心市場,而不是爲了打造世界上性能最高的超級計算機。

能源效率是 Monaka 的主要特性之一。富士通制定了一個雄心勃勃的目標,即使 Monaka 的能源效率比其競爭對手提高一倍(好像該公司知道競爭對手的處理器在 2026 至 2027 年的性能會有多好),並且爲這些處理器使用空氣冷卻。

富士通的 Monaka 將用於廣泛的商業 AI、HPC 和數據中心部署。因此,Monaka 將擁有強大的安全機制,例如 Armv9-A 的 CCA(機密計算架構),該機制可實現高級安全功能,例如增強的工作負載隔離。

富士通基於 Arm 的 A64FX 處理器使該公司能夠構建一臺超級計算機,該超級計算機連續兩年成爲全球速度最快的超級計算機,直到 2022 年 6 月跌至第二位。富士通將 Monaka 處理器定位爲在公司未來戰略(包括人工智能和數據中心)中發揮重要作用。

https://www.tomshardware.com/pc-components/cpus/fujitsu-flaunts-144-core-monaka-cpu-2nm-and-5nm-chiplets-soic-and-cowos-packaging

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