Компания Sophgo, китайский разработчик тензорных нейрочипов и процессоров с архитектурой RISC-V, анонсировала универсальные SoC SG2000 и SG2002. Они способны работать с несколькими операционными системами одновременно, в частности, Linux, Android и FreeRTOS.

Для этого разработчики снабдили новинку процессорными ядрами разных типов — RISC-V, Arm Cortex-A, Intel 8051, а также отдельным ИИ-сопроцессором. Решения предназначены для «умного интернета вещей» (Artificial Intelligence of Things, AIoT), включая «умные» IP-камеры и контроллеры систем умного дома. При этом микросхемы очень компактны, корпуса LFBGA имеют габариты всего 10 × 10 × 1,3 мм с 205 контактами. Они способны работать в диапазоне температур 0-70 °C.

Архитектура новых процессоров Sophgo действительно необычна: в состав входят два 64-битных ядра RISC-V C906 с частотами 1000 и 700 МГц, одно ядро Arm Cortex-A53 с частотой 1000 МГц, а также ядро контроллера 8051 с варьирующейся от 25 до 300 МГц частотой; последнее используется для задач реального времени и имеет собственный небольшой объём SRAM.

Источник здесь и далее: Sophgo via CNX Software

Графического ускорителя в составе новых SoC нет, однако средства обработки видеопотока имеются: блок VPU поддерживает кодирование и декодирование в форматах H.264/H.265 с разрешением 5К@30. Интегрированный NPU для работы с INT8 имеет мощность 0,5 Топс у SG2000 и 1 Топс у SG2002. Объём интегрированной оперативной памяти составляет 512 или 256 Мбайт.

Подключение дисплеев реализовано через интерфейс MIPI DSI, поддерживаются разрешения вплоть до 2880 × 1620@30, имеется четыре линии MIPI CSI для подключения модулей видеокамер. Также предусмотрен 16-битный аудиокодек с двумя шинами I2S и микрофонным входом DMIC. Есть контроллеры 100 Мбит/с Ethernet и USB 2.0.

Широко представлены интерфейсы для подключения различной низкоскоростной периферии: 5 × UART, 4 × SPI, 16 × PWM, 1 × IR, 6 × I2C, 6 × ADC и до 128 линий GPIO. Не забыты средства безопасности: чипы имеют собственные криптоблоки с аппаратными генераторами случайных чисел, поддерживают безопасную загрузку и располагают комплектом «пережигаемых предохранителей» (e-fuse).

Разработчик заявляет о поддержке SDK на базе Linux 5.10, однако на момент анонса программные компоненты ещё не были полностью доступны. Если верить опубликованным слайдам, SDK планируется весьма развитое, включая поддержку Arduino-сред для одного из ядер RISC-V (с частотой 700 МГц).

На базе новых чипов анонсировано сразу три одноплатных решения: Shenzhen MilkV Technology Duo S (SG2000) и Duo 256M (SG2002), а также Sipeed LicheeRV Nano (SG2002). Последний вариант уже доступен на Aliexpress, к нему также имеется первичная документация и репозиторий на GitHub.

Китайская компания Sophgo, по сообщению газеты «Ведомости», заключила первый контракт на поставки в Россию своих тензорных ИИ-процессоров. Партнёром стала российская фирма Softlogic, которая будет выступать в том числе в качестве дистрибьютора.

О том, что Sophgo присматривается к российскому рынку, стало известно в конце января 2024-го. Предприятие из КНР намерено официально отгружать в РФ тензорные процессоры для нейронных сетей, а также CPU собственной разработки на основе RISC-V. Как теперь сообщается, Sophgo и Softlogic заключили соглашение ещё в 2023 году, но информация об этом не раскрывалась по условиям партнёрства.

Источник изображения: Sophgo

Softlogic позиционирует себя как производитель оборудования нейросетевого анализа, а также экосистемы платформы анализа больших данных реального времени SL Vision. Компания осуществляет разработку и внедрение программно-аппаратных комплексов на базе ИИ, проектирование и поставку высокотехнологичного оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы, техническую поддержку и сопровождение проектов для бизнеса и государственного сектора.

Известно, что на чипах Sophgo компания Softlogic планирует разрабатывать и производить отечественные ИИ-серверы. Кроме того, Softlogic заключила эксклюзивное соглашение на дистрибуцию китайских ускорителей разного класса — изделий TPU и NPU. Причём, как подчёркивается, российская компания будет закупать только аппаратные компоненты, тогда как сопутствующий софт разработан собственными силами и зарегистрирован в реестре отечественного ПО Минцифры.

В качестве дистрибьютора решений Sophgo компания Softlogic ведёт переговоры с двумя потенциальными заказчиками из РФ, уточняют «Ведомости». По мнению участников рынка, китайская продукция может заинтересовать разработчиков ИИ-платформ, которые ранее закупали оборудование NVIDIA. Из-за ухода с российского рынка западных корпораций заказчикам потребовались альтернативные решения.

Китайский разработчик тензорных процессоров Sophgo, по информации газеты «Коммерсантъ», намерен организовать поставку своих решений российским производителям вычислительной техники. Такие изделия могут заинтересовать компании, реализующие проекты в области нейросетей и ИИ.

Sophgo занимается созданием специализированных чипов SOPHON с архитектурой RISC-V и Arm. В частности, в ассортименте компании присутствует 16-ядерное изделие SG2380 со встроенным ИИ-ускорителем. Еще одна разработка — тензорный процессор BM1684X, который обеспечивает быстродействие до 32 TOPS на операциях INT8, до 16 Тфлопс при вычислениях FP16/BF16 и до 2 Тфлопс на операциях FP32.

Источник изображения: Sophgo

По имеющимся сведениям, Sophgo хочет официально поставлять в Россию тензорные процессоры для нейронных сетей, а также CPU собственной разработки на основе RISC-V. Предполагается, что эти изделия будут применяться в том числе в серверах.

Однако участники российского рынка смотрят на инициативу Sophgo скептически, передаёт «Коммерсантъ». Для использования чипов Sophgo российским производителям придётся с нуля разрабатывать совместимые компоненты, на что потребуется минимум два года и несколько миллиардов рублей инвестиций. Кроме того, решения Sophgo ориентированы прежде всего на микросерверы и сетевое оборудование. В России в такой электронике используются процессоры на базе x86 и Arm, которые уже имеют развитую экосистему.

В октябре 2023 года стало известно, что российская компания «Норси-Транс» организует выпуск серверов, СХД, настольных компьютеров и ноутбуков на процессорах другой китайской компании — Loongson. Эксперты говорят, что это может создать зависимость отечественной электроники от китайской продукции. Соответствующий риск актуален и для тензорных чипов.

Шаньдунский университет в Китае, по сообщению HPC Wire, развернул в облаке первый коммерческий кластер с серверами, оснащёнными процессорами на открытой архитектуре RISC-V. Это очередная попытка КНР сократить зависимость от зарубежных технологий в свете возрастающего санкционного давления со стороны США.

В составе запущенной платформы задействованы процессоры Sophgo SOPHON SG2042 с 64 ядрами RISC-V и 64 Мбайт кеша L3. Тактовая частота достигает 2,0 ГГц. Реализована поддержка интерфейса PCIe Gen 4. В составе системы в общей сложности объединены 48 узлов, что в сумме даёт 3072 ядра. Система, как отмечается, предназначена прежде всего для учебных и исследовательских целей. Однако она также поддерживает работу определённых облачных инстансов.

Источник: RISC-V Summit

У Китая есть комплексный план по разработке собственных чипов RISC-V. В этом году Министерство науки и технологий КНР профинансировало разработку таких чипов, и многие университеты и научные лаборатории также подключились к созданию таких изделий. В мае Китайская академия наук представила 2-ГГц процессор Xiangshan на архитектуре RISC-V, тогда как ведущие китайские RISC-V-разработчики сформировали патентный альянс. Говорится, что ведётся разработка изделия Xiangshan-v3: в проекте принимают участие крупные китайские компании, включая Alibaba, Tencent и ZTE. По производительности новый чип будет сопоставим с Arm Neoverse-N2.

Ранее говорилось, что американские санкции против Китая могут ускорить распространение архитектуры RISC-V. Вместе с тем высказываются опасения, что запуск Пекином облачного RISC-V-кластера может привлечь дополнительное внимание со стороны регуляторов США. Законодатели в Палате представителей призвали запретить американским компаниям работать с китайскими организациями над технологиями RISC-V.

Экосистема RISC-V наращивает темпы развития: от скромных SBC с одно- и двухъядерными чипами с производительностью уровня Raspberry Pi до вполне «взрослых» многоядерных решений. Одной из компаний, развивающих это направление, является Sophgo. Сейчас Sophgo совместно с Milk-V анонсировала новую плату, оснащённую 16-ядерным процессором SG2380 с интегрированным ИИ-сопроцессором.

Ранее Sophgo уже дебютировала с любопытной платой Pioneer, оснащённой 64-ядерным процессором с архитектурой RISC-V и даже показала рабочую станцию разработчика Pioneer Box на её основе. Также компания демонстрировала двухсокетный сервер с 128 ядрами RISC-V.

Новинка, Milk-V Oasis, выглядит скромнее, но также весьма небезынтересна. В ней используется 16-ядерный процессор SG2380 с ядрами SiFive Performance P670, работающими на частоте 2,5 ГГц. В дополнение к ним в составе ЦП работает восьмиядерный ИИ-ускоритель на базе SiFive Intelligence X280 с производительностью 20 Топс на вычислениях INT8.

Источник изображений здесь и далее: Sophgo

Процессор также располагает собственным GPU Imagination AXT-16-512 с поддержкой Vulkan 1.3, OpenGL 3.0 и OpenGL ES 3.x. Его производительность невысока, всего 0,5 Тфлопс/2 Топс, но для задач, характерных для интегрированной графики, этого достаточно. Видеочасть поддерживает декодирование 10-битного видео в форматах H.265/HEVC, H.264, AV1 и VP9, но аппаратного кодера чип не имеет.

На базе данного процессора Milk-V анонсировала плату Oasis в форм-факторе mini-ITX. Решение обещает до 64 Гбайт памяти LPDDR5 на скорости 5500 МТ/с, поддержку съёмных модулей UFS, полноценный разъём M.2 (PCIe 3.0 x4) и четыре порта SATA. Вывод видео осуществляется с помощью двух портов HDMI (4K@60), порта eDP с поддержкой тачскринов, либо посредством разъёмов MIPI DSI.

Сетевая часть представлена двумя портами 2,5GbE, имеются разъёмы M.2 для установки модулей Wi-Fi 6 и 4G/5G-модема. Имеется полноценный слот PCIe x16 (логически PCIe 3.0 x8), 8 разъёмов DIO, 2 разъёма CAN Bus, а также широкий набор портов USB — два версии 3.0, два версии 2.0, два фронтальных версии 2.0 и порт USB-C с возможностью проброса DP.

Судя по всему, плата предназначена для периферийных ИИ-платформ, робототехники и иных аналогичного рода задач. Также она может заинтересовать энтузиастов и разработчиков ПО для RISC-V в качестве настольной системы, недорогой альтернативы Pioneer. Стоимость новинки стартует от $120, но доступна она будет ещё не скоро — источники называют III квартал 2024 года. Тем не менее, уже можно оформить предварительный заказ.

Компания Firefly анонсировала одноплатный компьютер AIO-1684XQ, предназначенный для решения различных ИИ-задач, включая компьютерное зрение и видеоаналитику. Изделие может эксплуатироваться в широком температурном диапазоне — от -20 до +60 °C.

В основу положен процессор Sophgo Sophon BM1684X: он содержит восемь вычислительных ядер Arm Cortex-A53 с тактовой частотой до 2,3 ГГц. В состав чипа входит блок TPU (Tensor Processor Unit), обеспечивающий ИИ-производительность до 32 TOPS (INT8), 16 Тфлопс (FP16/BF16) и 2 Тфлопс (FP32).

Источник изображения: Firefly

Плата несёт на борту 16 Гбайт оперативной памяти LPDDR4x и флеш-модуль eMMC вместимостью 64 Гбайт. Есть порт SATA-3 и слот для карты microSD. Блок VPU в составе процессора обеспечивает поддержку 32-канального декодирования видеоматериалов H.265/H.264 1080p25.

Новинка располагает двумя сетевыми портами 1GbE. Опционально может быть установлен модем 4G (Mini PCIe + слот nano SIM) или 5G (M.2 + два слота nano SIM). Доступны четыре порта USB 3.0 и 16-контактная колодка с поддержкой 2 × RS232, 2 × Relay, 4 × GPIO, GND. Питание подаётся через DC-разъём (12 В / 5 A). Габариты составляют 183 × 105 × 41,8 мм, вес — 380 г вместе с радиатором охлаждения.

Говорится о поддержке Debian 9 и Ubuntu 20.04. Программирование осуществляется посредством Sophon3 SDK с поддержкой Caffe, Darknet, MXNet, ONNX, PyTorch, PaddlePaddle и TensorFlow. 

Команда Milk-V, по сообщению ресурса CNX Software, разработала материнскую плату Pioneer с процессором на архитектуре RISC-V. Новинка положена в основу рабочей станции Pioneer Box в компактном корпусе с ручкой для переноски.

Плата выполнена в формате Micro-ATX с габаритами 244 × 244 мм. Установлен чип Sophgo SOPHON SG2042 с 64 ядрами RISC-V и 64 Мбайт кеша L3. Тактовая частота достигает 2,0 ГГц. Есть четыре слота для модулей оперативной памяти DDR4 ECC суммарным объёмом до 128 Гбайт.

Источник изображений: CNX-Software

Решение располагает двумя коннекторами M.2 M Key 2280 для SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4 и пятью портами SATA-3. Есть гнездо для чипа eMMC и слот для карты microSD. В оснащение входит двухпортовый сетевой контроллер 2.5GbE, а опционально может быть добавлен комбинированный модуль Wi-Fi/Bluetooth (через коннектор M.2 E Key с поддержкой PCIe 3.0 x1 и USB 2.0). Плата наделена тремя слотами PCIe x16 (PCIe 3.0 x8) и восемью портами USB 3.2 Gen2 Type-A.

В свою очередь, рабочая станция Pioneer Box оборудована 128 Гбайт памяти DDR4-3200, SSD вместимостью 1 Тбайт с интерфейсом PCIe 3.0, ускорителем AMD R5 230 с разъёмами HDMI, D-Sub и DVI, а также сетевым адаптером Intel X520-T2 с двумя портами 10GbE (на базе RJ-45). Применён блок питания MSI A350 мощностью 350 Вт. В системе охлаждения задействован PWM-вентилятор со скоростью вращения до 2300 об/мин.

Плата доступна для заказа по ориентировочной цене $1200, тогда как рабочая станция обойдётся в $2000.

Архитектура RISC-V в массовом сознании во многом повторяет путь Arm — эти процессоры по большей части пока представлены в относительно маломощных или встраиваемых решениях. Arm уже нашла своё место в мощных системах с десятками и сотнями ядер, а теперь и RISC-V уверенно движется в аналогичном направлении. В прошлом году Ventana анонсировала 192-ядерные чипы Veyron V1, а в этом году анонсами порадовали китайские разработчики.

На мероприятии RISC-V Open Hours, которое прошло 8 февраля, было рассказано немало интересного, но самое главное — было доложено о появлении системных плат SOPHGO EVB/SG2042, оснащённых процессорами с ядрами RV64GC. Эти чипы имеют по 64 ядра, работающих на частоте 2,0 ГГц и имеющих общий кеш L3 объёмом 64 Мбайт. Контроллер памяти работает с четырьмя каналами DDR4-3200, имеется поддержка шины CCIX, эквивалентная двум наборам по 16 линий PCIe 4.0. Теплопакет процессора укладывается в 120 Вт.

Демонстрационный стенд на базе 64-ядерного процессора SG2042 (Здесь и далее источник: SOPHGO/RISC-V Lab Hangzhou)

Система показала полную работоспособность, загрузив образ Linux. Правда, своих крупных базовых приложений у системы пока нет. Также прототипы плат не имеют поддержки USB, но контроллер PCIe↔USB работает нормально, также доказана работоспособность устройств NVMe. Серийная плата получит название Pioneer Board и будет обладать 8 портами USB 3.2 Gen2, 5 портами SATA, двумя портами M.2 для NVMe-накопителей, слотом для адаптера Wi-Fi 6, двумя контроллерами 2,5GbE. Полноразмерные слоты PCIe позволят устанавливать более скоростные сетевые адаптеры или иные платы расширения.

На базе платы Pioneer Board компания планирует выпуск готовых систем Pioneer Box, укомплектованных блоком питания на 250 Вт, приличным процессорным кулером, адаптером Intel AX210, проводным адаптером 10GbE с двумя портами SFP+, NVMe-накопителем объёмом 1 Тбайт и графической картой Radeon RX 550. Комплектный объём оперативной памяти составит 32 Гбайт.

Прототип двухпроцессорного сервера на базе 64-ядерных чипов SG2042

Массовое производство чипов SG2042 запланировано уже на март этого года. Пока речь идёт лишь об однопроцессорных системах, но в планах компании SOPHGO уже значится и двухпроцессорный сервер, прототипы которого должны увидеть свет в апреле. Эта система получит полноценные разъёмы с возможностью замены процессоров, семь слотов PCIe 4.0 x16, поддержку RAID-массивов с помощью адаптера SAS-3. Корпус высотой 2U позволит разместить до 8 полноразмерных LFF-накопителей. Появится поддержка USB 3.0 и 10GbE, а в качестве BMC будет использован чип Aspeed AST2600.

SOPHGO активно сотрудничает с разработчиками программного обеспечения, в частности, с PerfXLab, а также занимается доработкой компиляторов.