Выбор основы для суперкомпьютера в наши дни весьма широк. Несмотря на популярность архитектуры x86, существуют процессоры c архитектурой POWER и весьма быстрыми темпами набирающие популярность ARM; ожидается появление и решений на базе RISC-V.
Компании Fujitsu и Cray заключили соглашение о разработке новых коммерческих систем класса HPC на базе процессоров A64FX с архитектурой ARMv8.2.
Машина, разрабатываемая совместно Cray и Fujitsu, будет отнесена к серии Cray CS500. Она должна дебютировать на рынке в середине следующего года. Это не первые ARM-системы производства Cray, ранее компания добавила в серию XC50 узлы на базе Marvell ThunderX2. Надо полагать, что и от ThunderX3 и X4 Cray тоже отказываться не будет.
Эти чипы разработаны в стенах Fujitsu, они же будут основой нового японского суперкомпьютера Fugaku, который будет установлен в Институте физико-химических исследований (RIKEN) в 2021 году. Они получат поддержку 512-битных векторных инструкций SVE. Имеется в A64FX и оптимизация целочисленных вычислений. Описываемый процессор имеет 48 основных ядер и 4 вспомогательных, размещены они будут в четырёх кластерах по 12 + 1 ядру. Топология соединений — кольцевая.
Каждый из 13-ядерных кластеров получит кеш L2 объёмом 8 Мбайт и будет обращаться к своему модулю HBM2 ёмкостью 8 Гбайт с суммарной пропускной способностью 1 Тбайт/с. По сути, эти модули заменят не только кеши L3 и L4, существенно превзойдя их по объёму, но и оперативную память, ведь каждый процессор автоматически получит по 32 Гбайт HBM2.
Для межпроцессорного соединения планируется использовать шину Torus Fusion (Tofu); предусмотрено две линии со скоростью 28 Гбит/с каждая. Имеется также контроллер PCIe 3.0, он предоставляет 16 линий. Процессоры A64FX выпускаются на мощностях TSMC с использованием 7-нм технологических норм. Сообщается, что количество транзисторов на кристалле составляет 8,7 млрд.
Сама Fujitsu уже анонсировала новые системы на базе A64FX: PRIMEHPC FX1000 и PRIMEHPC FX700. Первое решение использует шасси с жидкостным охлаждением и может содержать до 384 вычислительных узлов, каждый из которых оснащён одним процессором A64FX с частотой 2,2 ГГц. Для межузловой связи используется Tofu Interconnect D, работает система под управлением RHEL 8. Пиковая производительность составляет примерно 3,4 Тфлопс в режиме FP64.
Модель PRIMEHPC FX700 стоит классом ниже, конструкция у неё более простая. Основой служит стандартное шасси высотой 2U, вмещающее до 8 вычислительных узлов на базе A64FX. Тактовая частота процессоров понижена до 1,8 ‒ 2,0 ГГц, а межузловая связь построена на базе InfiniBand EDR. Охлаждение воздушное. Поставки новых HPC-систем Fujitsu начнутся уже в марте 2020 года. А представить их официально компания собирается на конференции SC19.
Японским клиентам сделано некоторое послабление: доступны конфигурации с числом узлов от 48 в старшей модели и всего от 2 узлов в младшей, в то время как западным заказчикам придётся вести счёт от 192 и 128 узлов соответственно. Fujitsu пока не сообщает о заключении контрактов на новые системы, за исключением уже имеющихся обязательств по Fugaku, а вот Cray уже имеет четырёх заказчиков на будущие суперкомпьютеры.
