El A64FX es un microprocesador de arquitectura ARM de 64 bits diseñado por Fujitsu . [1] [4] El procesador está reemplazando al SPARC64 V como procesador de Fujitsu para aplicaciones de supercomputadoras . [5] Impulsa la supercomputadora Fugaku , clasificada en el TOP500 como la supercomputadora más rápida del mundo desde junio de 2020, hasta caer al segundo lugar detrás de Frontier en junio de 2022. [6] [4] [5] [7]
Fujitsu colaboró con ARM para desarrollar el procesador; es el primer procesador que utiliza el conjunto de instrucciones SIMD de extensión vectorial escalable ARMv8.2-A con implementación vectorial de 512 bits. [4]
Tiene una " Instrucción FMA de cuatro operandos con prefijo", [1] es decir, la instrucción MOVPRFX seguida de una operación FMA de 3 operandos ( ARM , como RISC en general, es una máquina de 3 operandos, sin espacio para cuatro operandos), que se empaquetan en una sola operación en la tubería. Para el procesador, el diseñador afirma una "eficiencia de ejecución del 90 % en (D|S|H) GEMM y producto escalar INT16/8 ". [1]
El procesador utiliza 32 gigabytes de memoria HBM2 con un ancho de banda de 1 TB por segundo. [4] El procesador contiene 16 líneas PCI Express de 3.ª generación [1] para conectarse a aceleradores (hipotéticos, por ejemplo, GPU y FPGA ). El procesador también integra un controlador de estructura TofuD con 10 puertos implementados como 20 líneas de alta velocidad de 28 Gbps para conectar varios nodos en un clúster. [1] El recuento de transistores informado es de aproximadamente 8.8 mil millones. [4]
Cada procesador A64FX tiene cuatro nodos NUMA, y cada nodo NUMA tiene 12 núcleos de cómputo, para un total de 48 núcleos por procesador. [8] [2] [3] Cada nodo NUMA tiene su propio caché de nivel 2, memoria HBM2 y núcleos asistentes para fines no computacionales. [8]
Fujitsu pretende producir máquinas de menor especificación con núcleos asistentes reducidos. [2] [3] Se afirma que tienen capacidades de confiabilidad, disponibilidad y capacidad de servicio (RAS), es decir, ~128.400 verificadores de errores en total.
En junio de 2020, la supercomputadora Fugaku que utiliza este procesador alcanzó los 442 petaFLOPS y se convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo.
Fujitsu diseñó el A64FX para el Fugaku . A junio y noviembre de 2020, el Fugaku es la supercomputadora más rápida del mundo según el ranking TOP500 . [9] Fujitsu pretende vender máquinas más pequeñas con procesadores A64FX. [2] [3] Anandtech informó en junio de 2020 que el costo de un servidor PRIMEHPC FX700, con dos nodos A64FX, era de ¥ 4,155,330 (aproximadamente US$ 39,000 ). [10]
Cray está desarrollando supercomputadoras utilizando el A64FX. [11] [12] La supercomputadora Isambard 2 se está construyendo para un consorcio en el Reino Unido , liderado por la Universidad de Bristol y que también incluye al Met Office , utilizando los procesadores Fujitsu. [13] [14] Es una actualización de la supercomputadora Isambard que se construyó con el Marvell ThunderX2 , otro microprocesador de arquitectura ARM. [14]
Ookami es un sistema de pruebas abierto respaldado por la NSF, administrado por la Universidad Stony Brook y la Universidad de Buffalo, que brinda a los investigadores acceso a los procesadores A64FX.