对于计算机行业来说,刚刚被攻破并成功量产的7nm技术,无疑是一针强心剂。

超算并不是简单的将很多计算模块进行组合,需要系统的调节和调度,这也对硬件和技术有了较高的需求。几天前,富士通的ARM架构超算用CPU也在超算业界掀起波澜,那么到底哪家厂商或是架构会在超算的战争脱颖而出呢?

ARM

虽然ARM并非太主流,现有的大计算量程序大多基于x86或基于CUDA,如果想用这些计算机跑自己想要的任务,需要对比移植时间和成本,包括ARM最后能给整个项目带来多大的性能提升。当然,ARM也有它的技术优势,这也是为什么有诸多厂商能给其站台,并研发出基于ARM的架构超算处理器。

在2016年,日本软银集团斥资3.3万亿日元收购ARM。孙正义解释这场收购为,“ARM的优势为省电的半导体技术。”,不过在如今看来,这句话实在是太片面。

富士通在接受采访时表示,切换到ARM是他们思考前代超算而做出的决定。

前代的京处理器,使用的是SPARC开放标准,也能方便的扩展指令集。但由于其架构的特性,运行其架构主流的Solaris系统无法在商业计算机中取得优势,而使用Linux既无法得到完全的支持,也没有其他伙伴使用这一组合,这让富士通非常头痛。

头痛的结果是,富士通决定换用一个别的平台。如果使用X86平台,富士通并不能设计自己的处理器,也不能保持自己的差异性,于是他们找到了ARM。ARM也正在研发相应技术为自家处理器扩展指令集,于是两者一拍即合。

在几天前,富士通也发布了成果,其CPU支持512bit向量操作,使用7nm工艺生产,最高性能将达到2.7TFLOPS。也刷新了很多人心中,“ARM只能做做IOT和手机”的印象,对于ARM来说也影响深远。在富士通开头之后,未来可能会有更多厂商投奔其阵营。

x86/显卡

相比隔壁ARM,x86这边一点都不平静。AMD、NVIDIA、intel都有自己的看家本领。

在8年的低谷期之后,AMD终于拿出了自家的Ryzen架构,其同频IPC和intel差别极小。配合其最新推出的第五代Gcn架构vega系列计算卡,性能非常强。而AMD一向擅长整合和整体方案,虽然这次推出的超算仅1PFLOPS计算性能,但仅使用了20路EPYC处理器和80路AMD GPU,规模上不能和别的超算相比,不过在成本和性价比上也更佳。

在AMD 的Ryzen处理器推出之前,intel处理器曾广泛推广。作为世界上最为常用和生态链最为完善的系统,很多工具都有其相应的x86版本。不过最近intel的日子并不顺利,自家漏洞导致的性能下降,也让很多厂商在重新评估intel处理器的可靠性。除了超算处理器,其Xeon PHI加速卡并没有获得太多市场,intel也决定砍掉这个系列,侧面也反应了intel目前的现状并不好。

和intel不同,NVIDIA最近却隐隐有略占上风的趋势。在2018年的超算排行榜中,已有5个以上使用NVIDIA GPU。相比intel和AMD的平台,目前基本所有的深度学习都支持CUDA,且NVIDIA显卡在民用计算中的普及也是巨大优势。且在更换工艺为14nm之后,NVIDIA的IPC优势更大,也如愿以偿的获得了x86中最多的份额,如果不出意外,NVIDIA也将继续占据x86 超算中的第一。

IBM

相比ARM、x86、NVIDIA、ARM来说,IBM可一点都不慌张,虽然近年以来这些“后生”占据了一些份额,但新技术和更强的性能都是由IBM领衔。

在富士通公布其ARM超算处理器的Hot Chip大会上,IBM公布了未来两年power系列处理器线路图。并透露其未来发布的power10系列处理器将首次支持PCIE 5.0总线,传输速度翻倍为32GT/s,单路x16可提供单向64G/S,双向128G/S速度。同时也将使用正在制定的DDR5标准内存,频率最高可达6400MHZ,远远的将现有的超算甩在身后,要知道目前主流仍然是PCIE 3.0总线,速度只有5.0的1/4。

虽然IBM的性能有绝对优势,但其超算却不是无敌,在成本和软件开发难度上会稍逊于x86+显卡平台,不过IBM并不在乎,谁叫他是“蓝色巨人”呢。

除了以上三种超算方案外,还有很多自研架构,但都比不过以上提到的三种。不管是生态,成本还是性能。笔者预测,ARM可能会在未来的超算战争中脱颖而出,其架构的潜力非常大,开发难度不难,生态也有Linux作为保证,合适的成本也保证了性价比和后期维护成本。可以说,未来ARM架构的处理器将在我们周围越来越普及。

 

牛科技-科技创新媒体