Preferred Networks MN-Core: čtyřdílný čip s plochou 3000 čtverečných milimetrů
9.12.2019, Jan Vítek, aktualita
V poslední době se můžeme kochat pohledem na stále větší počítačové čipy, ale to především díky tomu, že jsou tvořeny více monolity. Jeden takový s plochou přes 3000 milimetrů čtverečných využívá i karta od Preferred Networks.
Jedná se o kartu, která byla k vidění na nedávné konferenci Supercomputing 2019 a prezentovala ji společnost Preferred Networks. Ta navíc má být připravena nasadit přes 10.000 takových karet pro uvažovaný superpočítač s úctyhodným výkonem.
Čip využívá BGA pouzdro o ploše 7225 mm2 vybavené 6457 datovými a napájecími spoji. Na tomto pouzdru pak vidíme čtyři stejně vypadající čipy, z nichž každý má velikost 32,2 x 23,5 mm a plochu 756,7 mm2. To nám dohromady dává křemík o rozloze 3026,8 mm2. Čipy jsou tvořeny již léta prověřeným procesem 12FFC společnosti TSMC a tak bychom je mohli přirovnat ke čtyřem hi-end GPU TU102 od NVIDIE vedle sebe. Ostatně ta jsou jen o cca 3 milimetry čtverečné menší. Ovšem také že daná karta od Preferred Networks počítá s TDP 500 W.
Čipy MN-Core v BGA pouzdru sedí na desce obklopeny 32 GB paměti neupřesněného typu, což budou pravděpodobně nějaké GDDR RAM a tvoří ve výsledku akcelerátor pro hluboké učení, jenž nabízí výkon 524 TFLOPs v FP16, anebo 1,05 TFLOPs na watt. Vzhledem ke zmíněnému TDP pak tato karta ani nevypadá jako jiné karty pro PCIe, nicméně toho rozhraní prostě využívá. Určena je pro 7U rackové servery, každý se dvěma hlavními procesory a čtyřmi kartami, takže jeden takový server poskytne přes 2 PFLOPs výkonu v FP16 (half precision) pro účely hlubokého učení.
Společnost Preferred Networks se specializuje na tvorbu hardwaru pro vysoce specializované superpočítače. Založena byla Univerzitou v Tokyu ve spolupráci s firmou Toyota a už stačila vytvořit tři superpočítače pro AI, ovšem tehdy ještě především s akcelerátory NVIDIA P100 a V100.
MN-Core už budou využity v superpočítači MN-3, který počítá se čtyřmi servery na rack a těch bude celkově kolem 300. To dělá cca 4800 MN-Core a výsledný výkon 2,5 EFLOPs (exaFLOPS) v FP16. Tento superpočítač s příkonem 3,36 MW má být zprovozněn už v příštím roce.
A odkud se mohl procesor MN-Core vůbec vzít? Najdeme na něm nápis GRAPE-PFN2, což označuje jednak interní křemíkové projekty tokijské univerzity (GRAPE) a pak firmu Preferred Networks, v níž by měl pracovat tým, jenž působil dříve právě v projektech GRAPE.
Každý čip má dvě rozhraní pro připojení k okolním čipům a skládá se ze čtyř velkých L2B (Level 2 Block). Každý L2B obsahuje osm L1B plus sdílenou cache. V jednom L1B pak máme 16 jednotek Matrix Arithmetic Blocks (MAB) po čtyřech PE (Processing Engine), plus je tu jedna MAU (Matrix Arithmetic Unit) pro sčítání a násobení matic. Celkově má jeden čip 512 MAB s 2048 PE a 512 MAU. Celý procesor MN-Core tak má 2048 MAB, 8192 PE a 2048 MAU.
Zdroj: Anandtech
