Материалы по тегу: чиплеты

21.10.2023 [01:01], Алексей Степин

Собери сам: Arm открывает эру кастомных серверных процессоров инициативой Total Design

Сегодня на наших глазах в мире процессоростроения происходит серьёзная смена парадигм: от унифицированных архитектур общего назначения и монолитных решений разработчики уходят в сторону модульности и активного использования специфических аппаратных ускорителей. Разумеется Arm не осталась в стороне — на мероприятии 2023 OCP Global Summit компания рассказала о новой инициативе Arm Total Design.

Эта инициатива должна помочь как создателям новых процессоров за счёт ускорения процесса разработки и снижения его стоимости, так и владельцам крупных вычислительных инфраструктур. Последние всё больше склоняются к специализации и дифференциации в процессорных архитектурах новых поколений, но ожидают также энергоэффективности, дружественности к экологии и как можно более низкой совокупной стоимости владения.

 Источник изображений здесь и далее: Arm

Источник изображений здесь и далее: Arm

В основе инициативы Arm лежит анонсированная ещё в августе на HotChips 2023 процессорная платформа Arm Neoverse Compute Subsystem (CSS). Neoverse CSS N2 (Genesis) представляет собой готовый набор IP-решений Arm, включающий в себя процессорные ядра, внутреннюю систему интерконнекта, подсистемы памяти, ввода-вывода, управлениям питанием, но оставляющий место для интеграции партнёрских разработок — различных движков, ускорителей и т.п.

По сути, речь идёт о почти готовых процессорах, не требующих длительной разработки процессорной части с нуля и всех связанных с этим процессом действий — верификации, тестирования на FPGA, валидации дизайна и многого другого. По словам Arm такой подход позволяет сэкономить разработчикам до 80 человеко-лет труда инженеров.

Дизайн Neoverse CSS N2 довольно гибок: финальный процессор может включать в себя от 24 до 64 ядер Arm, работающих в частотном диапазоне 2,1–3,6 ГГц. Предусмотрено по 64 Кбайт кеша инструкций и данных, а вот объёмы кешей L2 и L3 настраиваются и могут достигать 1 и 64 Мбайт соответственно. Ядра реализуют набор инструкций Arm v9 и содержат по два 128-битных векторных блока SVE2. Имеется поддержка инструкций, характерных для ИИ-задач и криптографиии.

Подсистема памяти может иметь до 8 каналов DDR5, а возможности ввода-вывода включают в себя 4 блока по 16 линий PCIe или CXL. Также возможно объединение двух чипов CSS N2 в едином корпусе, что даёт до 128 ядер на чип. В качестве внутреннего интерконнекта используется меш-сеть Neoverse CMN-700.

В дизайне Neoverse CSS N2 имеются и вспомогательные ядра Cortex-M7. Они работают в составе блоков System Control Processor (SCP) и Management Control Processor (MCP), то есть управляют работой основного вычислительного массива, в том числе отвечая за его питание и тактовые частоты.

Инициатива Arm Total Design расширяет рамки Neoverse Compute Subsystem: речь идёт о создании полноценной экосистемы, обеспечивающей эффективную коммуникацию между партнёрами программы Neoverse CSS и предоставление им полноценного IP-инструментария и EDA, созданных при участии Cadence, Rambus, Synopsys и др.

Также подразумевается поддержка ведущих производителей «кремния» и разработчиков прошивок, в частности, AMI. В число участников проекта уже вошли такие компании, как ADTechnology, Alphawave Semi, Broadcom, Capgemini, Faraday, Socionext и Sondrel. Ожидается поддержка от Intel Foundry Services и TSMC, позволяющая говорить об эффективной реализации необходимых для мультичиповых решений технологий AMBA CHI C2C и UCIe.

Будучи объединённым под одной крышей инициативы Arm Total Design, такой конгломерат ведущих разработчиков и производителей микроэлектроники и системного ПО для него, сможет в кратчайшие сроки не просто создавать новые процессоры, но и гибко отвечать на вызовы рынка ЦОД и HPC, наделяя чипы поддержкой востребованных технологий и ускорителей.

В качестве примера можно привести совместный проект Arm, Socionext и TSMC, в рамках которого ведётся разработка универсального чиплетного процессора, который в различных вариантах компоновки будет востребован гиперскейлерами, поставщиками инфраструктуры 5G/6G и разработчиками периферийных ИИ-систем.

Постоянный URL: http://www.servernews.ru/1094780
17.10.2023 [19:00], Алексей Степин

OCP и JEDEC намерены построить «чиплетную экономику»

Сейчас уже очевидно, что ставка на огромные монолитные кристаллы в деле производства сложных чипов себя исчерпала и будущее за чиплетными технологиями. Но каким будет это будущее?

Комитет стандартизации полупроводниковой продукции (JEDEC) и организация Open Compute Project на проходящем в настоящее время мероприятии 2023 OCP Global Summit объявили о сотрудничестве с целью выработки единого набора стандартов и унификации чиплетной экосистемы.

Такой альянс способен задействовать сильнейшие стороны участников: влиятельность JEDEC в деле установления мировых стандартов в области микроэлектроники и опыт OCP в разработке устройств системного уровня, способствующий появлению новых технологий и рынков. Это позволит избежать фрагментации и излишних затрат, вызванных дублированием усилий при разработке новых устройств.

 Источник изображений здесь и далее: Open Compute Project

Источник изображений здесь и далее: Open Compute Project

OCP уже располагает спецификациями CDXML (Chiplet Data Extensible Markup Language), включающими стандартизированное описание, которое можно использовать при работе с современными средствами автоматизированного проектирования электроники (EDA). CDXML включает в себя следующие данные:

  • Информация о тепловых характеристиках;
  • Физические и механические требования;
  • Особенности поведения (Behavioral);
  • Требования к питанию и целостности сигналов;
  • Требования к электрическим цепям;
  • Информация о тестировании;
  • Параметры безопасности.

Это облегчит обмен данными между разработчиками чиплетов и их клиентами, благо уже сейчас идёт процесс интеграции CDXML в правила JEDEC JEP30 (Part Model Guidelines), описывающие процесс такого обмена.

Внутренние процессы OCP и JEDEC сотрудничество не изменит, но OCP планирует регулярные поставки новых данных, относящихся к CDXML в JEDEC (JC-11) — обычно это будет связано с выпуском обновлённых версий CDXML. В соответствии с правилами лицензирования, принятыми OCP, новые данные будут доступны всем участникам консорциума.

Для ускорения интеграции новых спецификаций в стандарт JEP30 будет сформирована специальная рабочая группа, в задачи которой войдёт в том числе и достижение обоюдной договорённости о внесении необходимых изменений. Официальный стандарт будет публиковаться решением комитета JEDEC в соответствии со стандартной процедурой голосования.

Создание единых спецификаций CDXML открывает дорогу целому новому направлению в разработке чипов — так называемой «чиплетной экономике» (Open Chiplet Economy), в которой разработчики чиплетов смогут посредством открытого рынка взаимодействовать с производителями чипов. Такой рынок станет возможным именно благодаря созданию унифицированной экосистемы, за поддержание которой в актуальном состоянии и будет отвечать OCP.

В рамках такой экономики любой проект сможет пройти от стадии описания чиплета к его тестированию с помощью специальной платформы, оценке производительности систем интерконнекта, интеграции разнородных систем, и, наконец, сборке готового решения с оценкой его термальных характеристик. Предполагается также возможность использования фотоники и наличие интегрированных средств диагностики.

В рамках проекта OCP Open Domain Specific Architecture (ODSA) уже достигнуты серьёзные успехи, в число которых входит разработка высокоскоростного конфигурируемого интерконнекта Blue Cheetah класса BoW (Bunch of Wires), создание платформы DreamBig для «умных» сетевых адаптеров, использование BoW-интерконнекта в процессоре с архитектурой RISC-V и даже интеграция BoW-технологии в 5-нм техпроцесс Samsung. А сотрудничество OCP с JEDEC должно ускорить формирование «чиплетной экономики» и избежать ошибок, свойственных закрытым стандартам и платформам.

Постоянный URL: http://www.servernews.ru/1094586
24.01.2023 [17:00], Владимир Мироненко

OCP и JEDEC будут вместе разрабатывать стандарты для чиплетов

Некоммерческая организация Open Compute Project Foundation (OCP), специализирующаяся на разработке оборудования для ЦОД на основе открытых спецификаций, и ассоциация JEDEC Solid State Technology Association, мировой лидер в разработке стандартов для микроэлектронной промышленности, объявили о новом соглашении о сотрудничестве с целью включения технологий, разработанных с использованием одобренных OCP спецификаций в стандарты JEDEC.

OCP Chiplet Data Extensible Markup Language (CDXML), созданный с целью стандартизации описания компонентов чиплетов, войдёт в состав JEDEC JEP30 (Part Model Guidelines). Используя обновлённый стандарт JEDEC, который, как ожидается, будет опубликован в 2023 году, производители микросхем смогут предоставлять стандартизированное описание компонентов, что позволит задействовать системы автоматизации проектирования и сборки (SiP) чипов. Описание будет включать информацию о тепловых характеристиках, физических и механических требованиях, особенностях поведения, требования к питанию и целостности сигналов, информацию о тестировании чиплета в упаковке и параметры безопасности.

OCP уже несколько лет инвестирует в исследования, стимулирующие экономику «открытых чиплетов» в рамках своего проекта Open Domain Specific Architecture (ODSA). «Мы рады заключить этот альянс с JEDEC, чтобы работа, выполняемая в ODSA, стала частью глобального международного стандарта, который продвигает отрасль», — сообщает OCP. В свою очередь, JEDEC отмечает, «JEDEC и OCP едины в мнении, что стандарты, разработанные в рамках открытого сообщества и отраслевого сотрудничества, необходимы для развития эффективных рынков».

Аналитики Yole Group отмечают, что цепочка поставок полупроводников разнообразна, так как должна обеспечивать выпуск электронного оборудования для различных целей и отраслей. При этом поставщики чипов используют крайне разнородные платформы, а производство чипов становится всё более сложным и дорогостоящим. Именно поэтому производители начали использовать чиплеты. Однако ни один из поставщиков не обладает обширным опытом для обслуживания всех отраслей. Внедрение открытых стандартов «имеет решающее значение для ускорения развития экономики чиплетов», считает Yole Group.

Постоянный URL: http://www.servernews.ru/1080772
04.10.2022 [16:29], Алексей Степин

Intel показала универсальный оптический разъём для соединения чипов

Кремниевая фотоника продолжает бурно развиваться: уже созданы все основные компоненты, а на Hot Chips 34 компания Lightmatter продемонстрировала полноценный внутричиповый фотонный интерконнект. Однако широкое распространение фотоники немыслимо без соответствующей оптико-механической инфраструктуры, в частности, кабелей и разъёмов.

И именно такой разъём, способный стать основой нового стандарта, на мероприятии Intel Innovation 2022, и был продемонстрирован в действии. За основу Intel взяла оптический модуль MPO/MTP, сделав его более компактным для удобного использования в качестве межчипового соединителя.

 Здесь и далее источник изображений: Serve The Home

Источник изображений: Serve The Home

Применение такого разъёма позволит гибридным чипам избавиться от ненадёжных волоконно-оптических «хвостов» с более крупными соединителями на концах. При повреждении хотя бы одного волокна в «хвосте» фотонные чипы старого типа фактически приходят в негодность, особенно если излом произошёл непосредственно в месте выхода волокна из упаковки. А вот с новым разъёмом достаточно будет заменить кабель.

 Фотоника интегрирована в чип, но «хвосты» неудобны и потенциально ненадёжны

Фотоника интегрирована в чип, но «хвосты» неудобны и потенциально ненадёжны

В своей демонстрации Intel показала гибридный чип XPU, оснащённый новым разъёмом и не требующий электрических межчиповых соединений, на которые приходится солидная доля электрической мощности и тепловыделения, особенно в современных высокоскоростных коммутаторах. При этом отчетливо видны посадочные места для пары аналогичных разъёмов.

 Intel XPU. Рядом с новым оптическим разъёмом видны места для двух аналогичных соединителей

Intel XPU. Рядом с новым оптическим разъёмом видны места для двух аналогичных соединителей

Теоретически использование такой технологии способно сильно преобразить внутренний вид и архитектуру вычислительных систем нового поколения — вся периферия, включая память, накопители и ускорители будет подключаться к процессору посредством новых оптических разъёмов без традиционных электрических дорожек на печатных платах.

Это существенно упростит конструкцию, а также снизит энергопотребление и тепловыделение таких систем. Также широкое применение интегрированной фотоники позволит добиться большей гибкости: к примеру, если сейчас объём высокоскоростной памяти типа HBM ограничен габаритами упаковки чипа, то в будущем дополнительные модули с интегрированным фотонным трансивером можно будет просто подключать с помощью системы оптических разъёмов, разработанной Intel. В числе прочего, внедрение нового межчипового оптического интерконнекта облегчит путь к построению HPC-систем зеттафлопсного класса.

Постоянный URL: http://www.servernews.ru/1075255
Система Orphus