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RISC-V進入超算領域,表現驚人

摘要:一個歐洲大學生團隊組裝出第一臺能夠平衡功耗和效能的 RISC-V 超級計算機。

一個歐洲大學生團隊組裝出第一臺能夠平衡功耗和效能的RISC-V超級計算機。

更重要的是,它展示了 RISC-V 在高效能計算方面的巨大潛力,為歐洲擺脫對美國晶片技術的依賴提供了機會。

“Monte Cimone”叢集不會很快用於處理大規模的天氣模擬等,因為它只是一臺實驗機器。

這臺裝置由博洛尼亞大學和義大利最大的超級計算中心 CINECA 的人員構建,六節點叢集設計,旨在展示除浮點能力之外的各種 HPC 效能元素。

它使用SiFive的Freedom U740片上系統RISC-V 的電源模組,這個2020 年推出的 SoC 有五個 64 位 RISC-V CPU 核心——四個 U7 應用程式核心和一個 S7 系統管理核心——2MB 二級快取、千兆乙太網以及各種外圍裝置和硬體控制器。

它可以執行在大約 1。4GHz頻率,以下是 Monte Cimone 的元件以及速度:

六臺雙板伺服器,外形尺寸為 4。44 釐米 (1U) 高、42。5 釐米寬、40 釐米深。每塊板都遵循行業標準 Mini-ITX 外形尺寸(每 170 毫米 170 毫米);

每塊主機板配備一個 SiFive Freedom U740 SoC 和 16GB 的 64 位 DDR 記憶體,執行速度為 1866s MT/s,以及一個執行速度為 7。8 GB/s 的 PCIe Gen 3 x8 匯流排、一個千兆乙太網埠和 USB 3。2 Gen 1 介面;

每個節點都有一個 M。2 M-key 擴充套件槽,由作業系統使用的 1TB NVME 2280 SSD 佔用。每塊板上都插有一張 microSD 卡,用於 UEFI 啟動;

每個節點內部集成了兩個 250 W 電源,以支援硬體和未來的 PCIe 加速器和擴充套件板。

RISC-V進入超算領域,表現驚人

每個節點的俯檢視,顯示了兩個 SiFive Freedom SoC 板

Freedom SoC 主機板本質上是 SiFive 的 HiFive Unmatched 主機板。正如大多數超級計算機使用的那樣,六個計算節點中的兩個配備了 Infiniband 主機通道介面卡 (HCA)。目標是部署 56GB/s Infiniband 以允許 RDMA 實現 I/O 效能。

這對於一個年輕的架構來說是雄心勃勃的,而且並非沒有一些小問題。

“供應商目前僅支援 PCIe Gen 3 通道,”叢集團隊寫道。“第一個實驗結果表明,核心能夠識別裝置驅動程式並掛載核心模組來管理 Mellanox OFED 堆疊。由於尚未確定軟體堆疊和核心驅動程式的不相容性,我們無法使用 HCA 的所有 RDMA 功能。

儘管如此,我們還是成功地在兩個板之間以及一個板和一個 HPC 伺服器之間運行了 IB ping 測試,表明完全支援 Infiniband 是可行的。

”事實證明,HPC 軟體堆疊比人們想象的要容易。“我們在 Monte Cimone 上移植了在生產環境中執行 HPC 工作負載所需的所有基本服務,即 NFS、LDAP 和 SLURM 作業排程程式。將所有必要的軟體包移植到 RISC-V 相對簡單。

該叢集最終將成為這將為進一步測試 RISC-V 平臺本身及其與其他架構良好配合的能力鋪平道路,這是一個重要元素因為至少在未來幾年內我們不太可能看到百億億級的 RISC-V 系統。

現在,就連英特爾也在關注RISC-V的未來。