Российская технологическая компания «Е-Флопс» объявила о разработке системной платы под названием «Ключевская», которая позиционируется в качестве основы модульной серверной платформы для хранения и обработки данных. Выпуск новинки, на которую получен патент, планируется организовать в сентябре нынешнего года.

Изделие имеет 20-слойную конструкцию, а его габариты составляют 446 × 203 мм. Поддерживаются два процессора с архитектурой Arm64 (48 ядер, частота до 2,2 ГГц). Доступны 12 слотов для модулей оперативной памяти DDR4-3200 (L)RDIMM. Имеется 80 линий PCIe 4.0, из которых 48 совместимы с CCIX. Название процессора не указывается, но по описанию подходит, например, Baikal-S (BE-S1000).

Источник изображений: «Е-Флопс»

Системная плата получила два разъёма M.2 2242 для NVMe SSD и два слота PCIe 4.0 x16 для карт расширения с возможностью горячей замены. Есть слот PCIe 4.0 x16 OCP 3.0, четыре разъёма PCIe 4.0 x16/CCIX для установки райзеров, а также 260-контактный коннектор SO-DIMM DDR4 для модуля удалённого мониторинга и управления стандарта RunBMC. Упомянуты интерфейсы USB 2.0 и 1GbE.

Модульная концепция предусматривает, что часть функциональности перенесена на так называемые «сателлитные платы». В частности, интерфейсы Ethernet, USB, DP, индикация и управление реализованы на IO-карте. Предусмотрена возможность дополнительного межпроцессорного соединения, увеличивающего скорость обмена данными в два раза, и возможность четырехпроцессорной SMP-сборки из двух типовых системных плат.

Изготовление плат осуществляется по контрактному производству в два основных этапа (без учета подготовительных работ, закупки сырья и материалов, функций технического контроля и пр.). Текстолит производится на заводах КНР из-за недоступности необходимых технологий в России. Вместе с тем поверхностный монтаж полностью выполняется на территории РФ.

Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) объявило о подписании соглашения с французским национальным агентством высокопроизводительных вычислений (GENCI) о размещении второго в Европе суперкомпьютера экзафлопсного класса.

Напомним, первым европейским HPC-комплексом с производительностью более 1 Эфлопс станет Jupiter, который расположится в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии. В создании системы участвуют NVIDIA, ParTec, Eviden и SiPearl. В состав суперкомпьютера войдут модули NVIDIA Quad GH200, а также энергоэффективные высокопроизводительные Arm-процессоры SiPearl Rhea. Машина будет развёрнута на базе модульного ЦОД. Ввод в эксплуатацию запланирован в 2024 году.

Второй в Европе экзафлопсный суперкомпьютер получил имя Alice Recoque) — в честь французского учёного, компьютерного инженера и специалиста по компьютерной архитектуре. Она работала над созданием мини-компьютеров в 1970-х годах и руководила исследованиями, связанными с ИИ.

Мини-компьютер Mitra-15, разработанный под руководством Алисы Рекок (Фото: Damien.b / Wikipedia)

Стоимость создания машины оценивается в €544 млн. Управление суперкомпьютером возьмёт на себя Французская комиссия по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA). Комплекс будет смонтирован на территории Брюйер-ле-Шатель, к юго-западу от Парижа. Для размещения и эксплуатации машины выбран французско-нидерландский консорциум Жюля Верна.

Известно, что в основу суперкомпьютера ляжет модульная энергоэффективная архитектура. По мере необходимости в состав системы могут добавляться дополнительные узлы на базе GPU или квантовых процессоров. Комплекс, в частности, будет построен на Arm-чипах SiPearl Rhea2, которые в настоящее время находятся в разработке. Не исключается также применения высокопроизводительных RISC-V процессоров EPI EPAC.

Запуск Alice Recoque предварительно намечен на 2026 год, но может затянуться до 2027–2028 гг. Система будет доступна академическим организациям, государственным структурам и промышленным предприятиям. Использовать её планируется для выполнения ресурсоёмких задач в области ИИ и НРС.

В современных процессорах немало возможностей для атак связано с особенностями работы современных подсистем памяти. Для противостояния подобным угрозам Capabilities Limited, Codasip, FreeBSD Foundation, lowRISC, SCI Semiconducto и Кембриджский университет объявили о создании альянса CHERI (Capability Hardware Enhanced RISC Instructions).

Целью новой организации должна стать помощь в стандартизации, популяризации и продвижении на рынок разработанных Кембриджским университетом совместно с исследовательским центром SRI International процессорных расширений, позволяющих аппаратно реализовывать механизмы защиты памяти, исключающие целый ряд потенциальных уязвимостей, например, переполнение буфера или некорректная работа с указателями.

Источник: University of Cambridge

Сама технология имеет «модульный» характер. Она может применяться выборочно для защиты функций от конкретных атак и требует лишь весьма скромной адаптации кода. Согласно заявлению CHERI Alliance, огромный пул уже наработанного ПО на языках семейств С и C++ может быть легко доработан для серьёзного повышения уровня безопасности.

Источник: University of Cambridge

Кроме того, данная технология позволяет реализовать высокопроизводительные и масштабируемые механизмы компартментализации (compartmentalization) и обеспечения минимально необходимых прав (least privilege). Такое «разделение на отсеки» должно защитить уже скомпрометированную систему и не позволить злоумышленнику развить атаку, даже если он воспользовался ранее неизвестной уязвимостью.

Механика работы расширений CHERI с памятью. Источник: University of Cambridge

Технологии, предлагаемые альянсом CHERI, хорошо проработаны — их развитие идёт с 2010 года, а актуальность массового внедрения подобных решений за прошедшее время успела лишь назреть. Однако для успеха данной инициативы потребуется широкое содействие со стороны индустрии как аппаратного обеспечения, так и программного.

Блок-схема Arm Morello. Источник: Arm

Участники альянса настроены оптимистично, однако в их число пока не входит ни один из крупных разработчиков CPU, в частности, Arm. В настоящее время главной архитектурой для приложения своих усилий они видят RISC-V, о чём свидетельствует документация на CHERI ISAv9. Впрочем, черновой вариант расширений имеется и для x86-64.

Сама Arm этого оптимизма не разделяет. Компания имеет за плечами пятилетний опыт разработки проекта Morello, основанному на идеях CHERI, но, по словам представителя Arm, процесс тестирования прототипов защищённых систем выявил ряд ограничений, пока препятствующий их широкому распространению на рынке. Тем не менее, работы над платформой Morello будут продолжены. При этом буквально на днях для Arm-процессоров была выявлена атака TikTag, направленная на обход механизма защиты памяти Memory Tagging Extensions (MTE).

Корпорация Microsoft анонсировала предварительные версии новых инстансов Azure на собственных процессорах Azure Cobalt 100. Пользователи могут выбирать между версиями общего назначения (семейство Dpsv6 и Dplsv6) и конфигурациями, оптимизированными для приложений в памяти (семейство Epsv6).

Чипы Cobalt 100 дебютировали в ноябре 2023 года. Они насчитывают 128 ядер Armv9 Neoverse N2 (Perseus). По заявлениям Microsoft, по сравнению с ранее использовавшимися в инфраструктуре Azure чипами Arm изделия Azure Cobalt 100 обеспечивают повышение CPU-производительности в 1,4 раза. Рост быстродействия при рабочих нагрузках на основе Java достигает 1,5 раза, на веб-серверах — 2 раз. Ранее в Azure были доступны Arm-процессоры Ampere Altra.

Источник изображения: Microsoft

Инстансы Dpsv6 и Dpdsv6 предназначены для эффективного выполнения масштабируемых рабочих нагрузок и облачных задач. Эти решения хорошо подходят для малых и средних баз данных с открытым исходным кодом, серверов приложений и веб-серверов, говорит компания. Dplsv6 и Dpldsv6 ориентированы на кодирование мультимедийных данных, игровые серверы, микросервисы и другие рабочие нагрузки, не требующие большего объема оперативной памяти. Инстансы Epsv6 и Epdsv6 способны справляться с крупными базами данных, корпоративными приложениями с высоким объёмом требуемой памяти и пр.

Серия Dpsv6 предлагает до 96 vCPU с 384 Гбайт оперативной памяти (соотношение RAM к vCPU — 4:1). Семейство Dplsv6 также включает до 96 vCPU, но объём памяти составляет до 192 Гбайт (2:1). В свою очередь, Epsv6 предлагают до 96 vCPU и до 672 Гбайт RAM (8:1). Все эти варианты доступны с локальным хранилищем и без него. Инстансы доступны в регионах Central US, East US, East US 2, North Europe, Southeast Asia, West Europe и West US 2. В режиме превью сами инстансы будут бесплатны.

Все виртуальные машины можно разворачивать, используя привычные инструменты, включая портал Azure, SDK, API, PowerShell и CLI. Говорится о совместимости с широким спектром дистрибутивов Linux, в том числе Canonical Ubuntu, CentOS, Debian, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Enterprise Linux, Alma Linux, Azure Linux, Flatcar Linux и пр. Также компания подготовила Insider-сборки Windows 11 Pro и Enterprise, расширила возможности Visual Studio и оптимизировала сборки .NET 8 и OpenJDK.

Весной прошлого года компания Ampere Computing анонсировала наследников серии процессоров Altra и Altra Max — чипы AmpereOne с более высокими показателями производительности, энергоэффективности и масштабируемости. На момент анонса AmpereOne получили до 192 ядер, восемь каналов DDR5 и 128 линий PCIe 5.0.

Кроме того, эти чипы могут работать и в двухсокетных платформах. Позднее AmpereOne стали доступны у нескольких облачных провайдеров, а главным бенефециаром их появления стала Oracle, когда-то инвестировавшая в Ampere Computing значительные средства. Компания перевела все свои облачные сервисы на процессоры Ampere и даже портировала на них свою флагманскую СУБД. В общем, повторила путь AWS и Alibaba Cloud с процессорами Graviton и Yitian соответственно.

Но если последние являются облачным эксклюзивом, то чипы Ampere хоть и ориентированы в первую очередь на гиперскейлеров, более-менее доступны и небольшим компаниям. Поэтому в процессорной гонке останавливаться нельзя, так что на днях Ampere объявила об обновлении модельного ряда AmpereOne, запланированного к выпуску в 2025 году. Новые модели будут использовать продвинутый техпроцесс TSMC N3.

Источник здесь и далее: Ampere Computing via ServeTheHome

Согласно опубликованным планам, семейство AmpereOne какое-то время будет существовать в двух ипостасях: изначальном варианте 2023 года с 8-канальным контроллером памяти и 192 ядрами в пределе, производящемся с использованием 5-нм техпроцесса, и новом 3-нм, уже готовом к массовому производству. Ожидается, что 192-ядерный вариант с 12 каналами DDR5 станет доступен в конце этого года.

Фирменные технологии Ampere серии Flex позволят гибко управлять характеристиками платформы

3-нм вариант AmpereOne получит до 256 ядер и 12 каналов DDR5, однако отличать его будет не только это. К примеру, в нём дебютируют технологии FlexSpeed и FlexSKU, позволяющие на лету, без перезагрузок или выключения системы оперировать различными параметрами процессора — тактовой частотой, теплопакетом и даже количеством активных ядер. При этом FlexSpeed обеспечит детерминированный прирост производительности в отличие от x86-64, говорит компания.

Ampere утверждает, что новые AmpereOne превзойдут в удельной производительности на Вт AMD EPYC Bergamo и обеспечат более высокую производительность в пересчёте на стойку, нежели AMD EPYC Genoa. Особенное внимание компания уделяет энергоэффективности AmpereOne, которая заключается не только в экономии электроэнергии, но и драгоценного места в ЦОД. Проще говоря, компания упирает на повышение плотности размещения вычислительных мощностей.

Заодно Ampere в который раз говорит, что в инференс-сценариях её процессоры сопоставимы с некоторыми ускорителями, в частности, NVIDIA A10, но при этом существенно дешевле и экономичнее. В пересчёте на токены при производительности порядка 80 токенов в секунду платформа Ampere обходится на 28% дешевле и в то же время потребляет меньше энергии на целых 67%!

Более того, Ampere заключила союз с Qualcomm для выпуска серверной платформы, сочетающей AmpereOne в качестве процессоров общего назначения и ИИ-ускорителей Qualcomm Cloud AI 100 Ultra. Если сами процессоры успешно работают с LLM сравнительно небольшой сложности (до 7 млрд параметров), то новая платформа позволит запускать и сети с 70 млрд параметров. Кроме того, есть и готовое решение с VPU Quadra T1U.

Увидит ли свет в будущем гибридный процессор Ampere Computing с UCIe-чиплетами, будет зависеть от решений, принятых группой AI Platform Alliance, возглавленной Ampere Computing ещё осенью прошлого года. Но это вполне реальный сценарий: блоки ускорения специфических для ИИ-задач вычислений активно внедряются не только в серверных решениях, подобных Intel Xeon Sapphire/Emerald Rapids — сопроцессоры NPU уже дебютировали в потребительских и промышленных CPU Intel и AMD.

При этом Ampere Computing, вероятно, придётся несколько поменять политику дальнейшего развития, поскольку основными конкурентами для неё являются не только 128-ядерные AMD EPYC Bergamo и готовящиеся 144- и 288-ядерные Intel Xeon Sierrra Forest, но и Arm-процессоры Google Axion и Microsoft Cobalt 100, которые изначально создавались гиперскейлерами под свои нужды, а потому наверняка лучше оптимизированы под их задачи и, вероятнее всего, к тому же дешевле, чем продукты Ampere.

Компания SiPearl уточнила спецификации разрабатываемых ею серверных Arm-процессоров Rhea1, которые будут использоваться, в частности, в составе первого европейского экзафлопсного суперкомпьютера JUPITER, хотя основными чипами в этой системе будут всё же гибридные ускорители NVIDIA GH200. Заодно SiPearl снова сдвинула сроки выхода Rhea1 — изначально первые образцы планировалось представить ещё в 2022 году, а теперь компания говорит уже о 2025-м.

При этом существенно дизайн процессоров не поменялся. Они получат 80 ядер Arm Neoverse V1 (Zeus), представленных ещё весной 2020 года. Каждому ядру полагается два SIMD-блока SVE-256, которые поддерживают, в частности, работу с BF16. Объём LLC составляет 160 Мбайт. В качестве внутренней шины используется Neoverse CMN-700. Для связи с внешним миром имеются 104 линии PCIe 5.0: шесть x16 + две x4. О поддержке многочиповых конфигураций прямо ничего не говорится.

Источник изображения: SiPearl

Очень похоже на то, что SiPearl от референсов Arm особо и не отдалялась, поскольку Rhea1 хоть и получит четыре стека памяти HBM, но это будет HBM2e от Samsung. При этом для DDR5 отведено всего четыре канала с поддержкой 2DPC, а сам процессор ожидаемо может быть поделён на четыре NUMA-домена. И в такой конфигурации к общей эффективности работы с памятью могут быть вопросы. Именно наличие HBM позволяет говорить SiPearl о возможности обслуживать и HPC-, и ИИ-нагрузки (инференс).

Источник изображения: SiPearl

На примере Intel Xeon Max (Sapphire Rapids c 64 Гбайт HBM2e) видно, что наличие сверхбыстрой памяти на борту даёт прирост производительности в означенных задачах, хотя и не всегда. Однако это другая архитектура, другой набор инструкций (AMX), другая же подсистема памяти и вообще пока что единичный случай. С Fujitsu A64FX сравнения тоже не выйдет — это кастомный, дорогой и сложный процессор, который, впрочем, доказал эффективность и в HPC-, и даже в ИИ-нагрузках (с оговорками). В MONAKA, следующем поколении процессоров, Fujitsu вернётся к более традиционному дизайну.

Источник изображения: EPI

Пожалуй, единственный похожий на Rhea1 чип — это индийский 5-нм C-DAC AUM, который тоже базируется на Neoverse V1, но предлагает уже 96 ядер (48+48, два чиплета), восемь каналов DDR5 и до 96 Гбайт HBM3 в четырёх стеках, а также поддержку двухсокетных конфигураций. AWS Graviton3E, который тоже ориентирован на HPC/ИИ-нагрузки, вообще обходится 64 ядрами Zeus и восемью каналами DDR5. Наконец, NVIDIA Grace и Grace Hopper в процессорной части тоже как-то обходятся интегрированной LPDRR5x, да и ядра у них уже Neoverse V2 (Demeter), и своя шина для масштабирования имеется.

Источник изображения: EPI

В любом случае в 2025 году Rhea1 будет выглядеть несколько устаревшим чипом. Но в этом же году SiPearl собирается представить более современные чипы Rhea2 и обещает, что их разработка будет не столь долгой как Rhea1. Компанию им должны составить европейские ускорители EPAC, тоже подзадержавшиеся. А пока Европа будет обходиться преимущественно американскими HPC-технологиями, от которых стремится рано или поздно избавиться.

Компания SpiNNcloud Systems анонсировала «нейроморфный суперкомпьютер» — гибридную высокопроизводительную вычислительную ИИ-систему, основанную, по словам компании, на принципах работы человеческого мозга. Утверждается, что это первое коммерчески доступное решение данного типа.

Изделие базируется на архитектуре, разработанной Стивом Фербером (Steve Furber), одним из создателей оригинального процессора Arm. Идея заключается в применении большого количества маломощных чипов для более эффективной обработки ИИ-задач и других рабочих нагрузок.

SpiNNaker2 представляет собой специализированную серверную плату с 48 чипами, каждый из которых насчитывает 152 ядра Arm. Таким образом, общее количество ядер составляет 7296. В состав чипов также входят различные дополнительные узлы, включая распределённые GPU-подобные блоки для ускорения обработки нейроморфных, гибридных и обычных моделей ИИ.

Источник изображений: SpiNNcloud Systems

В одну стойку могут монтироваться до 90 плат SpiNNaker2. Масштабирование осуществляется путём объединения таких стоек в кластер. В результате, как утверждается, возможно эмулирование в реальном времени как минимум 10 млрд взаимосвязанных нейронов. На операциях машинного обучения производительность может достигать 0,3 Эопс (10¹⁸ операций в секунду). Для сравнения — исследовательский нейроморфный компьютер Intel Hala Point поддерживает до 1,15 млрд нейронов и производительность до 30 Попс.

От традиционных ИИ-платформ на базе GPU новое решение отличается универсальностью, говорит компания. Благодаря использованию многочисленных асинхронных блоков с низким энергопотреблением достигается более эффективное управление рабочими нагрузками.

Со II половины 2024 года изделия SpiNNaker2 будут доступны в составе облачной платформы. В I половине 2025-го планируется организовать поставки самостоятельных систем. В число первых заказчиков SpiNNaker2 вошли Национальные лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories), Технический университет Мюнхена (TUM) и Гёттингенский университет (Universität Göttingen).

Согласно результатам исследования, обнародованным Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE) в журнале Transactions on Cloud Computing, процессор Alibaba Yitian 710 на сегодняшний день является самым производительным серверным чипом с архитектурой Arm из тех, которые доступны в составе различных облачных платформ, передаёт The Register.

Изделие Yitian 710 было создано подразделением T-Head специально для нужд Alibaba Cloud и дебютировало в 2021 году. Этот 5-нм процессор на базе Armv9 насчитывает до 128 ядер с частотой до 3,2 ГГц. Обеспечивается поддержка восьми каналов памяти DDR5 и 96 линий PCIe 5.0. При этом чипы отличаются высокой энергетической эффективностью. Alibaba Cloud рассчитывала перенести пятую часть своих мощностей на собственные Arm-чипы к 2025 году.

В ходе исследования чип Yitian 710 в конфигурации с 64 ядрами сравнивался с Arm-процессорами Amazon Graviton 2/3 (64 ядра), Huawei Kunpeng 920 (60 ядер) и Ampere Altra (80 ядер), а также с х86-чипом Intel Xeon Platinum 8488C поколения Sapphire Rapids.

Источник изображений: The Register

Тестирование проводилось в различных облачных средах, включая Amazon Web Services (AWS), Alibaba Cloud, Huawei Cloud, Microsoft Azure, Google Cloud Platform. Оценивалось быстродействие при выполнении различных задач: классические бенчмарки Dhrystone и Whetstone, ряд системных вызовов ядра и вызовов execl, скорость копирования файлов, показатель UnixBench, подписи и аутентификация с использованием криптографического алгоритма RSA 2048, а также работа с СУБД.

Как отмечается, практически во всех перечисленных тестах процессор Alibaba опережал конкурирующие чипы с архитектурой Arm. В задачах Whetstone изделие Yitian 710 также превзошло процессор Xeon Platinum и чип Altra. Вместе с тем Graviton 3 показал превосходство в тесте Redis. Тем не менее, Yitian 710 сохранил своё преимущество в двух из трёх задач RocksDB.

В плане эффективности чипам Arm требуется больше системных вызовов, чем их конкурентам Intel. Но в некоторых сценариях использования решения Arm всё равно оказываются более предпочтительными.

Компания Eviden (дочерняя структура Atos) и Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии Франции (СЕА) объявили о реализации второй фазы суперкомпьютерной программы EXA1. Она предусматривает ввод в эксплуатацию НРС-комплекса EXA1 HE (High Efficiency) на платформе Eviden BullSequana XH3000.

Первая очередь системы — EXA1 HF (High-Frequency) — была запущена в 2021 году. Основой послужила платформа BullSequana XH2000. Изначально машина включала 12 960 процессоров AMD EPYC 7763 (64C/128T, 2,45 ГГц), а её производительность на момент анонса составляла 23,2 Пфлопс.

Комплекс EXA1 HE использует 477 вычислительных узлов на базе суперчипов NVIDIA Grace Hopper. Применяется жидкостное охлаждение тёплой водой. Заявленная производительность в тесте Linpack составляет приблизительно 60 Пфлопс, а пиковое быстродействие достигает 104 Пфлопс.

Задействован фирменный интерконнект BXI (BullSequana eXascale Interconnect). Сеть основана на топологии DragonFly и состоит из 156 коммутаторов. Отмечается, что суперкомпьютер EXA1 соответствует требованиям оборонных программ, реализуемых военным отделом CEA.

Источник изображения: Eviden

Отметим, что в марте нынешнего года компания Eviden заключила соглашение о модернизации французского НРС-комплекса Jean Zay. Суперкомпьютер получит 1456 ускорителей NVIDIA H100 в дополнение к 416 картам NVIDIA A100 и 1832 ускорителям NVIDIA V100, которые задействованы в настоящее время. В результате, пиковая производительность Jean Zay поднимется с нынешних 36,85 до 125,9 Пфлопс.

Лос-Аламосская национальная лаборатория (LANL) Министерства энергетики США объявила о завершении сборки НРС-комплекса Venado, предназначенного для решения сложных ресурсоёмких задач в области ИИ. В создании системы приняли участие компании HPE и NVIDIA.

Проект Venado был анонсирован в мае 2022 года. Система смонтирована в Центре моделирования и симуляции Николаса К. Метрополиса (Nicholas C. Metropolis) в составе LANL. В церемонии открытия комплекса приняли участие представители Министерства энергетики США, Администрации по национальной ядерной безопасности США и других организаций.

Venado — первый в США суперкомпьютер, построенный на суперчипах NVIDIA Grace и Grace Hopper с ядрами Arm. Суперкомпьютер построен на платформе HPE Cray EX. В общей сложности задействованы 2560 гибридных суперчипов Grace Hopper с прямым жидкостным охлаждением: эти изделия объединяют ядра Arm v9 и ускорители на архитектуре Hopper. Кроме того, в состав НРС-системы входят 920 суперчипов Grace. Узлы объединены интерконнектом HPE Slingshot 11.

Источник изображений: LANL

На суперкомпьютере используется специализированное ПО HPE Cray, которое, как утверждается, позволяет оптимизировать рабочие нагрузки по моделированию и симуляции. Систему планируется использовать в таких областях, как материаловедение, возобновляемые источники энергии, астрофизика и пр. ИИ-производительность системы (FP8) составит около 10 Эфлопс. Машина также получит Lustre-хранилище.

«Являясь первым в США суперкомпьютером на базе NVIDIA Grace Hopper, система Venado обеспечивает революционную производительность и энергоэффективность для ускорения научных открытий», — говорит Ян Бак (Ian Buck), вице-президент HPC-подразделения NVIDIA. При этом Venado относится к классу экспериментальных суперкомпьютеров и будет использоваться для переноса и оптимизации имеющихся кодов, а также для создания нового ПО и проверки различных концепций.