ShenWei ( кит. 申威 ) — семейство микропроцессоров , разработанных китайской компанией ( кит. 江南计算技术研究所 ) из Уси .

Гибридный микропроцессор ShenWei SW26010

Летом 2016 года была опубликована информация о процессорах ShenWei SW26010 , на базе которых был создан наиболее производительный суперкомпьютер в мире (по рейтингу TOP500 ), Sunway TaihuLight . Каждый процессор содержит 4 управляющих RISC-ядра и 256 вычислительных RISC-ядер общего назначения в 4 группах по 64 ядра .

Микропроцессор ShenWei SW1600

ShenWei SW1600 — третье поколение процессоров компании . Работая на тактовой частоте 1,1 ГГц, он достигает производительности на операциях с плавающей запятой в 140,8 Гфлопс . Содержит 16 ядер архитектуры RISC . Создан в рамках совместного проекта Jiāngnán Computing Research Lab и «High Performance Server & Storage Technologies» ( кит. 高效能服务器和存储技术 ). Изготовлен по технологии 65 нм. Производится в Шанхае , предположительно, компанией SMIC , .

Характеристики ядра SW1600:

• суперскалярный процессор с исполнением до 4 инструкций за такт;
• исполнительные устройства: два целочисленных, два для обработки чисел с плавающей запятой;
• целочисленный конвейер имеет 7 стадий, а конвейер чисел с плавающей запятой — 10 стадий;
• виртуальная адресация 43-битная, физическая адресация 40-битная;
  • Поддерживается виртуальное адресное пространство размером до 8 ТБ, физическое — 1 ТБ;
• кеш L1: 8 КБ для инструкций, 8 КБ для данных;
• кеш L2: 96 КБ, универсальный;
• 128-битная системная шина .

История процессоров ShenWei

Серия процессоров ShenWei разрабатывалась в основном для военных применений в КНР. Есть мнение, что оригинальная архитектура основывалась на некоторых идеях процессоров DEC Alpha . По другой версии, использовались некоторые идеи архитектуры SPARC .

ShenWei SW-1

• первое поколение ShenWei, 2006 год;
• кристалл содержит одно ядро;
• тактовая частота — 900 МГц;
• техпроцесс — 130 нм, SMIC .

ShenWei SW-2

• второе поколение ShenWei, 2008 год;
• кристалл содержит два ядра;
• тактовая частота — 1,4 ГГц;
• техпроцесс — 130 нм, SMIC;
• тепловыделение — до 70-100 Вт.

ShenWei SW-3

• третье поколение ShenWei, 2010 год;
• 64-битная архитектура;
• 16-ядерный чип ;
• тактовая частота — 975—1200 МГц;
• техпроцесс — 65 нм;
• общая ^{[ уточнить ]} производительность чипа при вычислениях с плавающей запятой — 140,8 GFLOPS на частоте 1,1 ГГц;
  • производительность одного ядра — 8 операций над числами с плавающей запятой за 1 такт ;
• контроллер оперативной памяти:
  • максимальный объем — 16 ГБ;
  • пиковая пропускная способность — 68 ГБ/с;
  • четыре канала;
  • 128-битный DDR3 .

Sunway SW26010

см. SW26010

• Четвёртое поколение, 2016;
• 64-битная архитектура;
• тактовая частота — 1,45 ГГц;
• 260-ядерный чип, состоящий из 4 кластеров, в каждом из которых размещаются по 64 «вычислительно-процессинговых элемента» (Compute-Processing Elements, CPE), расположенных в виде матрицы 8 на 8 элементов, и одного управляющего процессингового элемента» (Management Processing Element, MPE), который обеспечивает наблюдательные функции, соединённые между собой посредством ( )

Суперкомпьютер Sunway BlueLight MPP

Массово-параллельный суперкомпьютер Sunway BlueLight ( кит. 神威蓝光 ) полностью разработан в КНР и использует микропроцессоры SW1600 (SW-3). Является первым китайским суперкомпьютером с производительностью петафлопсного диапазона, изготовленным на базе разработанных в Китае микропроцессоров. Занимает 14 место в рейтинге TOP500 суперкомпьютеров в мире (ноябрь 2011) , 2 место в рейтинге Top100 суперкомпьютеров КНР 2011 года и 39 место в рейтинге (11/2011). Комплекс введен в строй в сентябре 2011 года и установлен в в Цзинане . Разработан в National Parallel Computer Engineering Technology Research Center ( кит. 国家并行计算机工程技术研究中心 ) и эксплуатируется Технологическим департаментом Программы 863 .

Состоит конструктивно из 9 стоек, 8704 процессоров ShenWei SW1600 (975 МГц ), сгруппированных в 34 суперузла (Super Nodes). Каждый суперузел состоит из 256 вычислительных узлов. В стойке — 4 суперузла. В каждом RackUnit установлено 4 процессорные платы, по 2 процессора на каждой.

Общий объём оперативной памяти 150 ТБ, внешней памяти 2 ПБ. Пиковая производительность при использовании 8575 процессоров на частоте 975 МГц составила 1,07016 Пфлопс, производительность на тесте LINPACK - 795,9 Тфлопс (эффективность 74,37 %). Энергопотребление 1074 кВт (1 МВт). Использует исключительно водяное охлаждение.

Сетевая подсистема построена на базе InfiniBand QDR, топология Fat tree . Используются оптические кабели и коммутаторы на 256 и 324 порта. Пропускная способность каждого соединения 80 Гбит/с, суммарная — 8,7 Тбит/с; латентность порядка 2 мкс.

Суперкомпьютер Sunway TaihuLight

SW26010 применяются в суперкомпьютере Sunway TaihuLight, который на ноябрь 2016 года занимал 1 место по производительности в рейтинге TOP500. В Sunway TaihuLight используется 40 960 процессоров SW26010, производительность в тесте LINPACK достигает 93,01 PFLOPS.

Примечания

Ссылки

• // 3DNews, 31.10.2011 (рус.)
• с описанием микропроцессора SW1600 (кит.)