Российские серверные процессоры «Иртыш» на 64 ядрах: анонсирована линейка на архитектуре LoongArch
Российская фирма «Трамплин Электроникс» создаёт линейку отечественных серверных процессоров «Иртыш» с техпроцессом 12 нм — модели C616, C632 и C664, оснащённые 16, 32 и 64 ядрами LAA64 соответственно, основанными на китайской архитектуре LoongArch. Эти чипы используют новейшее поколение ядер Loongson, аналогичное тем, что применяются в сопоставимых процессорах серии 3C6000. Выбор названия, вероятно, символичен: река Иртыш начинается в Китае, а завершает свой путь уже в России.
В данном проекте ядра используются по лицензии, однако топология кристаллов является собственной разработкой, также имеется полный комплект конструкторской и технической документации. Всё это позволяет отнести «Иртыш» к микросхемам отечественного производства второго уровня. Несмотря на уже достаточно развитую поддержку архитектуры LoongArch в ключевых открытых проектах, таких как ядро Linux и компилятор GCC — чему способствуют усилия компании Loongson, стремящейся сделать свою архитектуру третьей по распространённости после x86 и Arm, — «Трамплин Электроникс» ставит целью развитие в России сообщества вокруг LoongArch и её активное продвижение. Компания планирует оказывать техническую и методическую поддержку для процессоров на русском языке, готовит специализированную операционную систему, SDK и полный базовый комплект для разработки системного программного обеспечения, включая среду для кросс-компиляции.
Источник изображений: «Трамплин Электроникс»
На текущем этапе «Трамплин Электроникс» завершила разработку топологии и низкоскоростных ядер. Ведутся работы над модулем безопасности, а уже в первом квартале будущего года компания намерена отправить партнёрам первую партию инженерных образцов новых чипов. Производство процессоров будет организовано на «дружественной фабрике, не попадающей под санкционные ограничения». Первоначально корпусировка будет осуществляться в Китае, но в перспективе этот этап может быть перенесён на территорию Российской Федерации. Параллельно компания работает над референсными дизайнами плат, в первую очередь для серверных решений, систем хранения данных и аналогичного оборудования, которое и является целевой областью применения первых чипов.
Ядра LA664 представляют собой 64-битные суперскалярные модули с поддержкой двухпоточной многозадачности (SMT2), способные выполнять команды вне порядка и обрабатывать до шести инструкций за такт. В каждом ядре размещены четыре целочисленных арифметико-логических устройства, четыре векторных блока (128/256 бит), четыре модуля для вычисления адресов памяти, а также специализированный аппаратный ускоритель для национальных китайских алгоритмов шифрования SM2/3/4. Кэш-память первого уровня для инструкций и данных имеет объём 64 КБ каждый, кэш второго уровня — 256 КБ. Кэш третьего уровня является общим для всех ядер чиплета и всегда составляет 32 МБ. Поддержка архитектуры Loongarch реализована в прошивке UEFI Tianocore EDK2, поэтому дальнейшую адаптацию будет осуществлять именно компания «Трамплин Электроникс».
Базовый процессор линейки «Иртыш» — модель C616 (К1902ВМ1Я) — построен на одном чиплете, содержащем 16 ядер (16C/32T) и поддерживающем четыре канала памяти DDR4-3200 ECC (до 256 ГБ). Он также оснащён сопроцессором безопасности на базе ядра LA264 (Loongson SE). Высокоскоростные интерфейсы включают когерентную межпроцессорную шину DragonChain и 64 линии PCIe 4.0 (четыре контроллера x16). Низкоскоростные интерфейсы представлены стандартными SPI, UART, S2C и GPIO. При тепловом пакете 100–120 Вт и максимальной тактовой частоте 2,2 ГГц (с динамическим управлением питанием и частотой) заявленная производительность в операциях с плавающей запятой двойной точности (FP64) достигает 844,8 Гфлопс.
Модель «Иртыш» C632 (К1902ВМ2Я) состоит из двух чиплетов, объединяет 32 ядра (32C/64T), 128 линий PCIe 4.0 и восемь каналов DDR4-3200 ECC (до 1 ТБ), а её TDP составляет 180–200 Вт. При пиковой частоте 2,1 ГГц её производительность достигает 1612,8 Гфлопс. Флагманская версия «Иртыш» C664 (К1902ВМ3Я) создана на четырёх чиплетах, содержит 64 ядра (64C/128T) и имеет TDP 250–300 Вт. При максимальной частоте 2 ГГц её расчётная производительность — до 3072 Гфлопс. Количество каналов памяти и линий PCIe у неё такое же, как у C632. На базе C616 и C632 возможны конфигурации с 1, 2 или 4 процессорами (1S, 2S, 4S), а для C664 поддерживаются только одно- и двухпроцессорные системы (1S, 2S).
Указанные параметры носят ориентировочный характер и по сути соответствуют показателям серий S, D и Q процессора Loongson 3C6000, при этом сетевая инфраструктура (NoC), объединяющая модули, заявляется как собственная разработка компании «Трамплин Электроникс». Кроме того, сообщается, что модели «Иртыш» C616, C632 и C664 по производительности близки к процессорам Intel Xeon Ice Lake-SP Silver 4314, Gold 6338 и Platinum 8380 соответственно (или их аналогам из линейки AMD EPYC Milan).
В ноябре «Трамплин Электроникс» вместе с «АСКОН» объявили о разработке первого отечественного программно-аппаратного комплекса на основе процессора «Иртыш» при участии «Норси-Транс». Ранее «АСКОН» уже выполнила перенос своей системы проектирования КОМПАС-3D на платформу Loongson, а «Базальт СПО» адаптировала операционную систему «Альт» под архитектуру LoongArch64. Также для LoongArch существовали сборки ОС «РОСА».
Источник: