Стартап Esperanto Technologies и корпорация NEC объявили о заключении соглашения о сотрудничестве в области НРС. Речь идёт о создании программных и аппаратных решений следующего поколения, использующих открытую архитектуру RISC-V.

Напомним, Esperanto разрабатывает высокопроизводительные RISC-V-чипы для задач НРС и ИИ. Первым продуктом компании стало изделие ET-SoC-1, которое объединяет 1088 энергоэффективных ядер ET-Minion и четыре высокопроизводительных ядра ET-Maxion. Решение предназначено для инференса рекомендательных систем, в том числе на периферии. В августе 2023 года стало известно о подготовке чипа ET-SoC-2 с высокопроизводительными ядрами RISC-V с векторными расширениями.

В рамках соглашения о сотрудничестве, как отмечается, будут объединены опыт и экспертизы NEC в области проектирования суперкомпьютеров и создания специализированного софта для HPC-задач с технологиями Esperanto в сфере высокопроизводительных энергоэффективных чипов на основе набора инструкций RISC-V. При этом упоминаются достижения NEC по направлению векторных процессоров: японская компания проектировала уникальные изделия SX-Aurora, но их разработка была остановлена в 2023 году.

Источник изображения: Esperanto

«Используя глубокий опыт и экспертные знания NEC в области HPC, а также открытый набор инструкций RISC-V в сочетании с вычислительной технологией Esperanto, мы сможем разрабатывать масштабируемые и эффективные решения для ИИ и высокопроизводительных вычислений», — отметил Арт Свифт (Art Swift), президент и генеральный директор Esperanto.

Корпорация NEC займётся созданием нового НРС-комплекса, который планируется ввести в эксплуатацию в Японии в июле 2025 года. Система, базирующаяся на компонентах AMD и Intel, будет использоваться для различных исследований и разработок в области термоядерного синтеза.

Заказ на создание суперкомпьютера поступил от Национальных институтов квантовой науки и технологий Японии (QST) при Национальном агентстве исследований и разработок (ANID), а также от Национального института термоядерных наук (NIFS) в составе Национальных институтов естественных наук (NINS). Система будет установлена в Институте термоядерной энергии Rokkasho (входит в QST) в Аомори (Япония).

Основой проектируемого суперкомпьютера послужат 360 узлов NEC LX 204Bin-3, в состав каждого из которых войдут два процессора Intel Xeon 6900P поколения Granite Rapids (всего 720 чипов) и память DDR5 MRDIMM. Кроме того, будут задействованы 70 узлов NEC LX 401Bax-3GA, несущих на борту по четыре ускорителя AMD Instinct MI300A (в общей сложности 280 изделий). Говорится о применении интерконнекта InfiniBand с 400G-коммутаторами NVIDIA QM9700, а также хранилища DDN EXAScaler ES400NVX2 вместимостью 42,2 Пбайт с файловой системой Lustre. Для управления рабочими нагрузками будет использоваться софт Altair PBS Professional.

Источник изображения: NEC

Ожидается, что производительность суперкомпьютера достигнет 40,4 Пфлопс. Это в 2,7 раза больше суммарных показателей двух нынешних НРС-систем, установленных в рамках независимых проектов QST и NIFS. Учёные намерены применять новый НРС-комплекс для точного прогнозирования экспериментов и создания сценариев работы для Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER). Кроме того, мощности суперкомпьютера будут востребованы исследовательскими группами токамака Satellite Tokamak JT-60SA и электростанции DEMO (DEMOnstration Power Plant), использующей термоядерный синтез.

Компания Google анонсировала новый проект по развитию интернет-инфраструктуры в Японии: он предполагает расширение инициативы Pacific Connect и прокладку двух новых подводных волоконно-оптических кабелей — Proa и Taihei. Суммарные инвестиции составят $1 млрд.

Проект реализуется в сотрудничестве с несколькими партнёрами, включая KDDI, Arteria, Citadel Pacific и Содружество Северных Марианских островов (CNMI). Новые оптоволоконные маршруты между континентальной частью США и Японией помогут повысить надёжность и качество связи между этими странами, а также рядом островных государств и территорий Тихого океана. Строительство линий будет осуществляться в рамках программы Google по цифровизации Японии — Google Japan Digitization Initiative.

Подводный кабель Proa от NEC соединит Японию, CNMI и Гуам. Линия названа в честь проа — это особый тип многокорпусного парусного судна у народов Полинезии и Самоа в Тихом океане. Для дальнейшего повышения надёжности интернет-соединений в регионе кабельная система NEC Тайвань — Филиппины — США (TPU) будет расширена до CNMI. В результате Proa и TPU вместе сформируют новый маршрут между континентальной частью США и городом Сима в Японии.

Источник изображения: Google

В свою очередь, линия Taihei (по-японски обозначает «мир» и «Тихий океан») — ещё один кабель NEC — соединит Японию с Гавайями. Вместе с тем подводный интернет-кабель Google Tabua будет продлен до Гавайев. После завершения строительства системы Taihei и Tabua сформируют каналы между континентальной частью США и Такахаги в Японии. В рамках проекта Google также профинансирует прокладку связующего кабеля, соединяющего Гавайи, CNMI и Гуам. Это соединение повысит надёжность интернет-каналов и уменьшит задержки для пользователей на островах Тихого океана и по всему миру.

Японские компании NTT и NEC объявили об успешном тестировании новой оптоволоконной технологии, которая позволяет существенно увеличить пропускную способность подводных кабелей. Испытания проводились на спаренном 12-жильном волоконно-оптическом кабеле длиной 7280 км, пишет DataCenter Knowledge.

Компании отметили, что в существующих оптических подводных кабелях используется волокно с одной сердцевиной, которое имеет один оптический путь передачи. Исследователи во всем мире работают над созданием волокон с несколькими сердцевинами, имеющих больше путей передачи сигнала без увеличения размера стандартной оболочки диаметром 125 мкм. В частности, NTT и NEC работают над созданием оптоволокна с 12 сердцевинами.

Источник изображений: NTT

«Ожидается, что это достижение станет технологией инфраструктуры передачи следующего поколения, которая будет способствовать реализации оптических сетей большой пропускной способности, включая будущие оптические подводные кабели», — указано в заявлении NTT и NEC.

В пресс-релизе отмечено, что при передаче на большие расстояния возникают сложности с корректностью приёма передаваемых сигналов из-за неравномерности задержки и потерь. Чтобы решить эту проблему, компании разработали для оптических систем механизм Multiple Input Multiple Output (MIMO), широко используемой в беспроводной связи.

Кроме того, компании разработали технологии проектирования интегрированных IO-блоков, которые могут уменьшить влияние неравномерности задержки и потерь сигнала. NTT и NEC планируют подготовить новую оптоволоконную технологию к коммерческому внедрению к концу десятилетия, как раз к запуску 6G-сетей.

Корпорация NEC, по информации Bloomberg, изучает возможность продажи своих ЦОД. Это позволит компании оптимизировать бизнес-структуру, а также привлечь дополнительные средства благодаря реализации непрофильных активов. Сама NEC обнародованные сведения официально не комментирует.

Утверждается, что японская корпорация ищет финансовых консультантов для помощи в подготовке потенциальной сделки. Стоимость бизнеса NEC, связанного с дата-центрами, оценивается в $400–$500 млн. К этим объектам якобы уже проявили интерес другие операторы ЦОД и фонды, ориентированные на создание IT-инфраструктур.

Источник изображения: NEC

Обсуждение продажи дата-центров NEC пока носит предварительный характер. Официальный процесс продажи может начаться не раньше конца 2024 года. Есть вероятность, что NEC примет решение сохранить миноритарную долю в ЦОД-бизнесе или даже отказаться от идеи продажи.

На сегодняшний день NEC управляет тремя основными облачными дата-центрами: один из них располагается в Кобе к западу от Осаки, другой — в Канагаве к югу от Токио, третий — в районе Индзай к востоку от Токио (его строительство было завершено в 2022 году). У компании также есть ЦОД в Нагое, небольшие дата-центры в префектуре Эхимэ на острове Сикоку, Фукуоке на острове Кюсю, Саппоро на острове Хоккайдо, в Хиросиме, Токио и префектуре Канагава (отдельно от облачного объекта).

У NEC также имеется совместное предприятие в области ЦОД с местным системным интегратором SCSK, который является частью конгломерата Sumitomo Corporation. SCSK управляет 10 дата-центрами в Японии общей площадью 95 тыс. м² через свою дочернюю компанию netXDC.

Пока технология 5G активно масштабируется по всему миру, ведущие игроки на рынке телекоммуникационного оборудования уже полным ходом готовятся к созданию решений на базе 6G. Как сообщает CompsMag, поскольку стандарты для связи новейшего поколения смогут принять уже в 2024 году, японские гиганты Fujitsu и NEC готовят собственные 6G-чипы для базовых станций.

Например, по данным DigiTimes, обе компании спешат разработать собственные микросхемы для такого оборудования — это важный шаг на пути обеспечения самодостаточности и инновационного развития в Восточной Азии. Япония намерена стать одним из ведущих игроков в развитии и распространении технологий 6G.

Переход с 5G на 6G знаменует принципиально важный качественный скачок технологий беспроводных коммуникаций. Хотя технология 5G уже произвела революцию на этом рынке, 6G обещает новые преимущества, от использования частот терагерцового диапазона до чрезвычайно высокой скорости передачи данных, обещающих появление прорывных решений, например, в AR/VR и других сферах. Спрос на такую связь может быть очень высоким уже в ближайшие годы.

Источник изображения: Jackson David/unsplash.com

Решение Fujitsu и NEC инвестировать в собственные чипы отражает их стратегическую позицию относительно эволюции телекоммуникационного рынка. Разрабатывая собственные 6G-микросхемы, компании намерены получить преимущества в области производительности, надёжности и себестоимости предлагаемых систем. Кроме того, технологическая автономность играет чрезвычайно важную роль для любых стран. При этом Япония готова развивать не только рынок собственных телекоммуникаций, но и внести вклад в мировой технологический прогресс.

Впрочем, впереди компании ожидают и определённые трудности. Создание передовых чипов требует больших финансовых вливаний в исследования, разработку и тестирование. Более того, чтобы успешно конкурировать на рынке, следует обеспечить соответствие продукции международным стандартам, которые пока даже не приняты.

Разумеется, соответствующие разработки ведутся не только в Японии. Например, в октябре появилась информация об открытии 6G-лаборатори Nokia в Индии, Россия намерена увеличить инвестиции в создание оборудования 5G и 6G. Подобные сети будут весьма кстати. Ещё в начале прошлого года в Credit Suisse прогнозировали, что в ближайшие 10 лет трафик вырастет минимум в 20 раз.

Японский техногигант NTT разработал решение, которое, как надеются в компании, поможет компенсировать дефицит рабочих рук в стране, связанный со старением населения и скорым введением правил, запрещающим переработки. Как сообщает The Register, один из экспериментов компании предполагает использование уже действующих оптоволоконных кабелей, чтобы определить, стоит ли технике выезжать на расчистку дорог.

NTT совместно с NEC разработали технологию, позволяющую применять имеющиеся подземные ВОЛС в качестве своеобразного сенсора, позволяющего регистрировать вибрации при прохождении света по оптоволокну. Подобные решения уже давно используются, например, в составе охранных систем. У самой NEC уже имеется система, оценивающая скорость проходящего мимо кабеля транспорта, а при участии NTT в городе Аомори (Aomori) удалось разработать механизм, позволяющий оценить снежный покров на дорогах.

Источник изображения: Samuel Berner/unsplash.com

На базе информации о скорости проходящего транспортного средства и анализ частот вибраций, характерных для того или иного вида поверхности проезжей части, система на базе машинного обучения определяет, сколько выпало снега, и даёт достоверные рекомендации, когда и где его следует чистить. Технология имеет большую ценность, поскольку быстро оценить дорожные условия дистанционно пока можно только днём, а дефицит кадров (особенно в сельской местности) означает, что для проверок персонала может не хватить.

Изображение: NTT

Дополнительно NTT провела на своей сети All Photonics Network эксперимент с удалённым управлением экскаватором. Для оконечного соединения оптоволокно подключается к некому беспроводному модулю, передающему данные машине и обратно. Технология позволяет передавать 4K-видео с задержкой 500 мс, которая признана допустимой для безопасной работы тяжёлой техники с участием удалённого оператора. NTT и NEC будут проводить дальнейшие эксперименты в других регионах для совершенствования технологии.

Одним из дополнительных стимулов для внедрения технологии является вступление в силу в 2024 году закона, ограничивающего время ежегодных допустимых переработок для рабочих. В NTT полагают, что отсутствие необходимости в перемещении людей с площадки на площадку позволит снизить время переработок. А в конце прошлого года компания сообщила о намерении использовать в ЦОД роботов, способных в перспективе высвободить человеческие ресурсы.

Компания Edge Cable Holdings, принадлежащая Meta✴, по сообщению Datacenter Dynamics, направила в Федеральную комиссию по связи США (FCC) заявку на прокладку нового подводного интернет-кабеля. Проект, получивший названием Anjana, предусматривает развёртывание высокоскоростной линии, соединяющей север Испании с восточным побережьем США.

Протяжённость кабеля составит 7121 км. Он должен пройти от кабельной станции DC Blox (CLS) в Мертл-Бич (Южная Каролина, США) до новой станции в Сантандере (автономное сообщество Кантабрия, Испания), принадлежащей Telxius. Сообщается, что кабель спроектирован специалистами NEC. Он рассчитан на пропускную способность до 480 Тбит/с по 24 парам волокон. Укладка должна начаться в августе 2023 года, а ввод в эксплуатацию намечен на IV квартал 2024-го.

Это будет самая скоростная в мире океанская подводная интернет-линия. На сегодняшний день рекордсменом является подводный кабель Google Grace Hopper, проложенный между США и Европой: он обеспечивает пропускную способность на уровне 350 Тбит/с. Впрочем, на коротких расстояниях можно достичь на порядок больших скоростей — 110-км кабель Olisipo получит ёмкость 4,3 Пбит/с.

Источник изображения: Vodacom

Ни один из участников проекта Anjana не сделал официальные заявления о планах по прокладке кабеля. Ранее NEC говорила, что намерена разработать для Meta✴ 500-Тбит/с кабель с 24 парами для связи между Европой и США, однако тогда ни название системы, ни конкретный маршрут не сообщались. Отмечается также, что в настоящее время в Сантандере нет кабельных станций. Telxius управляет таким пунктом в Сопелане (к востоку от Сантандеры), который является точкой подключения кабеля Meta/Microsft MAREA и системы Google Grace Hopper.

В Центре вычислительных наук Университета Цукубы (University of Tsukuba; префектура Ибараки, Япония), по сообщению HPC Wire, началась эксплуатация HPC-комплекса Pegasus, спроектированного компанией NEC. Это, судя по всему, один из последних суперкомпьютеров, который получит большой объём памяти Optane Pmem, производство которой было остановлено Intel.

Система объединяет 120 узлов NEC LX 102Bk-6 на основе одного процессора Xeon Platinum 8468 поколения Sapphire Rapids (48 ядер; 96 потоков; 2,1–3,8 ГГц; 350 Вт), работающего в тандеме со 128 Гбайт оперативной памяти DDR5-4800, дополненных 2 Тбайт памяти Optane PMem 300 (Crow Pass). Любопытно, что по умолчанию часть Optane-памяти отведена под XFS-том (fsdax), но по желанию пользователи могут выбрать и другой режим работы. Кроме того, в состав каждого из узлов входят один PCIe-ускоритель NVIDIA H100.

Источник изображения: Университет Цукубы

Также каждый узел имеет по два накопителя NVMe SSD на 3,2 Тбайт (7 Гбайт/с), а объединены они 200G-интерконнектом Quantum-2 InfiniBand. Дополняет HPC-комплекс гибридное хранилище на базе DDN ES200NV/ES7990X/SS9012, объединяющее NL-SAS HDD вместимостью 18 Тбайт (7200 об/мин) и 1,92-Тбайт NVMe SSD. Суммарная доступная ёмкость составляет приблизительно 7,1 Пбайт, а скорость обмена данными — порядка 40 Гбайт/с.

Источник изображения: Университет Цукубы

Кроме того, применены три дополнительных узла NEC LX 124Rk-2 с двумя чипами Xeon Platinum 8468, 256 Гбайт памяти DDR5, накопителем NVMe SSD и InfiniBand-подключением. Быстродействие Pegasus теоретически достигает 6,5 Пфлопс для вычислений двойной точности. Использовать мощности нового суперкомпьютера планируется в таких областях, как астрофизика, климатология, биология, здравоохранение, Big Data и ИИ. В Университете Цукубы есть ещё один необычный суперкомпьютер Cygnus, объединяющий ускорители NVIDIA Tesla и Intel FPGA.

Японская компания NEC была одной из немногих, отстаивавших собственный уникальный путь в сфере развития вычислительных технологий со своими векторными процессорами SX-Aurora. Хотя данное направление до недавних пор активно развивалось, компания, похоже, не выдержала давления со стороны NVIDIA и AMD и объявила о прекращении разработок новых решений в серии Aurora.

Работы над усовершенствованием векторной архитектуры NEC продолжались до конца прошлого года, когда компания объявила о подготовке новых вычислительных узлов SX-Aurora TSUBASA C401-8 на базе ускорителей с 16 блоками Vector Engine 3.0 и 96 Гбайт интегрированной памяти HBM2. И хотя в августе этого года в Научном центре Университета Тохоку будет запущен новый суперкомпьютер на их основе, новых разработок в этой сфере не будет.

Вычислительный модуль SX-Aurora TSUBASA C401-8. Источник изображений здесь и далее: NEC

Как отметил Сатоши Мацуока (Satoshi Matsuoka), глава крупнейшего в Японии суперкомпьютерного центра RIKEN, где был создан суперкомпьютер Fugaku, NEC неслучайно объявила об отказе от разработки нового поколения процессоров SX-Aurora. Хотя в целях компании значилось 10-кратное повышение энергоэффективности, теперь NEC считает, что эта цель может быть достигнута с использованием стандартных коммерческих ускорителей.

Главной причиной называется появление решений AMD и NVIDIA, на голову превосходящих все наработки NEC. В частности, упоминается AMD Instinct MI300. При этом отмечено, что это решение «похоронило» бы даже новое поколение SX-Aurora, когда речь заходит о ПСП. Целью NEC был показатель 2+ Тбайт/с, в то время как новинка AMD, располагая памятью HBM3 с 8192-бит шиной, может обеспечить 6,8 Тбайт/с.

Планы NEC по развитию VE-архитектуры. Похоже, им уже не суждено сбыться

Также «естественным врагом» SX-Aurora является NVIDIA Grace Hopper с его мощной процессорной частью и развитой инфраструктурой NVLink, демонстрирующий к тому же выдающуюся энергоэффективность. Примечательно, что оба продукта от AMD и NVIDIA являются APU, то есть гибридными чипами, объединяющими ускорители и CPU собственной разработки, а также быструю память.

Финансовый кризис 2009 года ударил по разработкам NEC в области процессоростроения сильно, но ситуацию тогда спасла общая незрелость рынка GPGPU и технологии HBM. Сейчас на это надеяться нельзя, да и ситуация с точки зрения программной экосистемы в мире HPC говорит не в пользу NEC. По всей видимости, прямо на наших глазах ещё одна уникальная вычислительная архитектура становится достоянием истории.

При этом в Японии пока что сохраняется ещё одна уникальная отечественная архитектура — PEZY-SC. Arm-процессоры Fujitsu A64FX, ставшие основой Fugaku, тоже достаточно уникальны, однако их наследники в лице MONAKA переориентированы на более массовый сегмент. Таким образом, собственные массовые HPC-решения сейчас есть только у Китая, которому новейшие американские и британские ускорители достанутся в кастрированном виде.