후지쯔 A64FX

후지쯔 A64FX(Fujitsu A64FX)는 후지쯔가 설계한 64비트 ARM 아키텍처 마이크로프로세서이다. 이 프로세서는 후지쯔의 슈퍼컴퓨터 애플리케이션용 프로세서로서 SPARC64 V를 대체한다. 이 프로세서는 후가쿠 슈퍼컴퓨터에 전력을 공급하는데, 후가쿠는 2020년 6월부터 TOP500에서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 순위를 매겼다가 2022년 6월 프론티어에 이어 2위로 떨어졌다.

디자인
후지쯔는 ARM과 협력하여 이 프로세서를 개발했는데, 512비트 벡터 구현과 함께 ARMv8.2-A 스케일러블 벡터 확장(Scalable Vector Extension) SIMD 명령어 집합을 사용하는 최초의 프로세서이다.

이 프로세서는 "접두사 명령을 사용한 4-피연산자 FMA"를 가지고 있는데, 즉 MOVPRFX 명령 다음에 3-피연산자 FMA 연산이 뒤따르며 (ARM은 일반적으로 RISC와 마찬가지로 3-피연산자 머신으로, 4개의 피연산자를 위한 공간이 없다), 이는 파이프라인에서 단일 연산으로 묶인다. 프로세서에 대해 설계자는 "(D|S|H)GEMM 및 INT16/8 스칼라곱에서 >90% 실행 효율성"을 주장한다.

이 프로세서는 초당 1TB의 대역폭을 가진 32기가바이트의 HBM2 메모리를 사용한다. 이 프로세서에는 가속기(예: GPGPU 및 FPGA)에 연결하기 위한 16개의 PCI 익스프레스 3세대 레인이 포함되어 있다. 이 프로세서는 또한 클러스터에서 여러 노드를 연결하기 위해 20개의 고속 28Gbit/s 레인으로 구현된 10개의 포트가 있는 TofuD 패브릭 컨트롤러를 통합한다. 보고된 트랜지스터 수는 약 88억 개이다.

각 A64FX 프로세서는 4개의 NUMA 노드를 가지며, 각 NUMA 노드는 12개의 컴퓨팅 코어를 가지고 있어 프로세서당 총 48개의 코어를 제공한다. 각 NUMA 노드에는 자체 레벨 2 캐시, HBM2 메모리 및 비계산 목적으로 사용되는 보조 코어가 있다.

후지쯔는 보조 코어를 줄인 낮은 사양의 기계를 생산할 계획이다. 신뢰성, 가용성, 편리성(RAS) 기능이 주장되는데, 즉 총 약 128,400개의 오류 검사기가 있다.

2020년 6월, 이 프로세서를 사용하는 후가쿠 슈퍼컴퓨터는 442페타플롭스를 달성하고 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 되었다.

구현
후지쯔는 후가쿠를 위해 A64FX를 설계했다. 후가쿠는 TOP500 순위에서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 자리를 차지했다. 후지쯔는 A64FX 프로세서가 장착된 소형 기계를 판매할 계획이다. 아난드테크는 2020년 6월에 두 개의 A64FX 노드를 포함하는 PRIMEHPC FX700 서버의 비용이 4155330 엔(약 39000 달러)이라고 보도했다.

크레이는 A64FX를 사용하는 슈퍼컴퓨터를 개발 중이다. 영국의 브리스틀 대학교와 영국 기상청이 이끄는 컨소시엄을 위해 후지쯔 프로세서를 사용하여  슈퍼컴퓨터가 구축되고 있다. 이는 또 다른 ARM 아키텍처 마이크로프로세서인 마블 ThunderX2로 구축된 이삼바드 슈퍼컴퓨터의 업그레이드이다.

Ookami는 스토니브룩 대학교와 버펄로 대학교가 운영하는 NSF 지원의 오픈 테스트베드 시스템으로, 연구원들에게 A64FX 프로세서에 대한 접근을 제공한다.

 같이 보기 
 ARM 마이크로아키텍처 목록
 SPARC64 V
 ThunderX2

 각주 

분류:ARM 마이크로프로세서