Η Ευρώπη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τεχνολογία που σχεδιάζεται και παράγεται στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κίνα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, εδώ και μερικά χρόνια, ορισμένα πράγματα κινούνται σε επίπεδο ΕΕ, έτσι ώστε αυτό να σταματήσει να ισχύει, και έχουν ανεξαρτησία, ειδικά στον υπολογιστή. Έργα όπως το EPI, το eProcessor, εταιρείες όπως το SiPearl, καθώς και η υποδομή GAIA-X έχουν προκύψει από αυτές τις κινήσεις.
Δεδομένου ότι τα περισσότερα ISA ή αρχιτεκτονικές είναι ιδιοκτησιακά και ανήκουν εκτός Ευρώπης, ανοιχτή πηγή Ήταν κλειδί για την επιτυχία αυτών των έργων. ο ISA RISC-V Έφερε ελπίδα, επιτρέποντας σε αυτούς τους επεξεργαστές και τους επιταχυντές να το αναπτύξουν χωρίς κανένα περιορισμό ή περιορισμό από γεωπολιτικούς και γεωστρατηγικούς πολέμους.
Το EPI (European Processor Initiative) γεννιέται
Μία από τις πρώτες αντιδράσεις στην Ευρώπη, μετά τη διάσκεψη του ΕΟΑ (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Άμυνας) όπου εκτέθηκαν τα προβλήματα της τεχνολογικής και βιομηχανικής εξάρτησης των χωρών-μελών, ήταν να ξεκινήσει μια κοινή πρωτοβουλία που ονομάζεται EPI (Ευρωπαϊκή Πρωτοβουλία Επεξεργαστών). Στόχος του είναι να συγκεντρώσει μια κοινοπραξία για την εφαρμογή των απαραίτητων μηχανισμών για τον σχεδιασμό των επεξεργαστών στην Ευρώπη.
Αυτά τα τσιπ, κατ 'αρχήν, δεν θα είναι για ιδιωτική χρήση, αλλά θα επικεντρωθούν στον τομέα της HPC, δηλαδή, υπερυπολογιστική. Αυτά τα μηχανήματα υψηλής απόδοσης είναι ιδιαίτερα κρίσιμα και ο καρπός αυτού του έργου θα ωθήσει τα κέντρα δεδομένων της ΕΕ προς το Exascale από το 2023. Θα έχουν επίσης εφαρμογή σε άλλους τομείς όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική βιομηχανία.
Για να γίνει αυτό δυνατό, βασισμένο στο RISC-V για επιταχυντές, ενώ οι GPP ή οι επεξεργαστές γενικής χρήσης θα βασίζονται σε πυρήνες IP ARM Cortex Neoverse, καθώς θα τους επιτρέψουν να επιταχύνουν τη διαδικασία σχεδιασμού και να μην ξεκινούν από το μηδέν.
Το EPI έχει επίσης 26 εταίροι από 10 διαφορετικές ευρωπαϊκές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ισπανίας. Ένας από τους κεντρικούς πυλώνες του έργου είναι το Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης (BCN). Στην Ισπανία συμμετέχουν συνεργάτες όπως οι Chalmers Tekniska Hoegskola AB από τη Σουηδία, Infineon Technologies από τη Γερμανία, CEA από τη Γαλλία, STMicroelectronics στην Ολλανδία, το Πανεπιστήμιο της Μπολόνια στην Ιταλία, το Ανώτερο Τεχνικό Ινστιτούτο της Λισαβόνας στην Πορτογαλία, το ΙΤΕ στην Ελλάδα ή το ETH εργαστήριο Ζυρίχη από την Ελβετία.
Η SiPearl, η ιδιωτική εταιρεία, δημιουργήθηκε για να παρέχει στο έργο τη δυνατότητα λειτουργίας
Για να λειτουργήσει, δημιουργήθηκε μια ιδιωτική εταιρεία που θα είναι υπεύθυνη για τη διαχείριση των τεχνολογιών που προκύπτουν από αυτό το έργο EPI. Το όνομά του είναι Ναι Περλ και η έδρα της είναι στη Γαλλία. Επιπλέον, έχουν ανοίξει μια θυγατρική στη Γερμανία και μια άλλη στην Ισπανία, ειδικά στη Βαρκελώνη, προκειμένου να είναι κοντά στους συνεργάτες τους BSC.
Αυτή η εκκίνηση ξεκίνησε με δημόσιο προϋπολογισμό ύψους 80 millones του ευρώ, τα οποία δεν είναι αρκετά για να καλύψουν όλες τις δαπάνες που συνεπάγεται ένα έργο τέτοιου βάθους. Ως εκ τούτου, η SiPearl θα είναι επίσης υπεύθυνη να συγκεντρώνει περισσότερα από 100 εκατομμύρια ευρώ ιδιωτικά, κυρίως από μετοχές.
Ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλός του, Φιλίπ Νότον, κάνει μια φανταστική δουλειά με την πρόσληψη ορισμένων σχεδιαστών από τη Silicon Valley, καθώς και το κατάλληλο προσωπικό με την εμπειρία να δώσει στο έργο όλες τις εγγυήσεις. Αναζητούν επίσης συνεργάτες τεχνολογίας, όπως η Graphcore, μια κορυφαία βρετανική εταιρεία στην επιτάχυνση τσιπ με τεχνητή νοημοσύνη που είναι τόσο σημαντικά στην HPC.
BSC ένας βασικός συνεργάτης: Από το chip Lagarto στο Drac
El BSC (Κέντρο υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης) είναι ένα βασικό κομμάτι αυτού του έργου. Όχι μόνο συμβάλλουν στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη αυτών των επεξεργαστών, αλλά το Marenostrum 5 θα αρχίσει ήδη να δοκιμάζει τους καρπούς αυτού του έργου ...
Lagarto
Ο πρώτος Ισπανικός μικροεπεξεργαστής που βασίστηκε στο σετ εντολών RISC-V έχει μεταγλωττιστεί Lagarto, και είναι το πρώτο βήμα για την επίτευξη τεχνολογικής ανεξαρτησίας. Ωστόσο, πίσω από αυτό το έργο υπάρχει μια μεγάλη προσπάθεια και εργασία που συντονίζεται από το BSC του Εθνικού Κέντρου Υπερυπολογιστών της Ισπανίας, καθώς και από τη συνεργασία του CSIC και του UPC.
Αυτός ο σχεδιασμός είναι πολύ απλός και ο στόχος σας είναι να πραγματοποιήσετε τις πρώτες δοκιμές. Κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας έναν κόμβο 65nm στο TSMC, αρκετά για τη σχετική απλότητα αυτού του πρώιμου πρωτοτύπου που δοκιμάστηκε σε ορισμένα σημεία αναφοράς για να δει τι ήταν ικανό και τα αποτελέσματα ήταν αρκετά θετικά. Ακόμα καλύτερα από το αναμενόμενο ...
Τον Μάιο του 2019, ο τελικός σχεδιασμός αυτού του chip θα σταλεί στο Πλατφόρμα EUROPRACTICE της EC, και μετά από αυτό περίπου 100 αντίγραφα του Lagarto θα έφταναν στη Βαρκελώνη για να ξεκινήσουν με τις δοκιμές και να χρησιμεύσουν ως βάση για τον επιταχυντή για την HPC που βασίζεται επίσης σε αυτό το ISA.
DRAC
Το επόμενο βήμα ήταν DRAC (Σχεδιασμός επιταχυντών RISC-V-bsed για υπολογιστές επόμενης γενιάς). Ένα τσιπ σχεδιασμένο για εφαρμογές ασφαλείας, όπως κρυπτογράφηση υλικού, καθώς και επιστημονικές εφαρμογές όπως ανάλυση γονιδιώματος, επιτάχυνση προσομοίωσης ή τον αυτόνομο τομέα οχημάτων.
Φυσικά, το DRAC καθοδηγείται επίσης από το BSC και βασίζεται στην αρχιτεκτονική του ανοιχτού κώδικα RISC-V. Αυτό το έργο αναμένεται να διαρκέσει περίπου 3 χρόνια, στα οποία θα συμμετάσχουν έως και 40 ερευνητές και θα συντονιστεί από τον Miquel Moretó, ερευνητή από το πρόγραμμα Ramón y Cajal στο UPC. Επιπλέον, η χρηματοδότηση ανήλθε σε περίπου 4 εκατομμύρια ευρώ, τα μισά προέρχονται από ταμεία του ΕΤΠΑ και τα άλλα μισά από τους εταίρους αυτού του έργου.
Αυτό έχει ήδη αρχίσει να αποδίδει. DVINO (DRAC Vector κατά παραγγελία) Είναι ένα τσιπ που προέρχεται από αυτό το έργο και της πρώτης γενιάς. Όπως υποδηλώνει το όνομά του, είναι ένα καλά οργανωμένο IC που περιλαμβάνει πυρήνα Lagarto μαζί με επεξεργαστή φορέα Hydra σχεδιασμένο για κατανεμημένους υπολογιστές.
La δεύτερη γενιά βελτιώστε την απόδοση των chip κατά 15% και προσθέστε νέους οδηγούς και αυξήστε την έκταση στα 8.6 τετραγωνικά χιλιοστά.
Επεξεργαστής
Επεξεργαστής είναι το νέο βήμα προς τα εμπρός, ένας επεξεργαστής με προγραμματισμένες εκδόσεις για υπερυπολογιστές και διακομιστές, καθώς και προηγμένα συστήματα υποστήριξης οδηγού για οχήματα (π.χ. ADAS), IoT, κινητές συσκευές κ.λπ.
Και πάλι ο BSC είναι αυτός που συμμετέχει σε αυτό το έργο. Είναι το πρώτο ανοιχτού κώδικα ευρωπαϊκό οικοσύστημα πλήρους στοίβας και του οποίου ο κεντρικός πυλώνας θα είναι μια CPU βασισμένη σε RISC-V και με πυρήνας με εκτέλεση εκτός παραγγελίας. Το κέντρο της Βαρκελώνης θα συνεισφέρει την εμπειρία του στο σχεδιασμό πυρήνων IP σε HDL, εξομοίωση και τα απαραίτητα εργαλεία.
Μαζί με το BSC, άλλα σημαντικά μέλη σε ευρωπαϊκό επίπεδο, όπως το Chalmers University of Technology, το Ίδρυμα Έρευνας και Τεχνολογίας Hellas, Universita degli Studi di Roma La Sapienza, Cortus, Christmann Informationstechnik, Universität Bielefeld, Extoll GmbH, Thales και Exapsys, καθώς και η υποστήριξη της EuroHPC JU.
Οι τεχνολογίες υλικού και λογισμικού θα αναπτυχθούν και θα ξεκινήσουν δοκιμή σε FPGAs για να δώσουμε το salat στους ASIC. Το πρώτο βήμα θα είναι να σχεδιάσουμε έναν πυρήνα RISC-V υψηλής απόδοσης και υψηλής απόδοσης. Θα είναι ένας πυρήνας και ένας διπλός πυρήνας με συνεκτική σύνδεση off-chip, αν και αργότερα θα ξεκινήσουν με πιο περίπλοκα και ισχυρά σχέδια. Ο διανυσματικός επιταχυντής που βασίζεται σε RISC-V θα σχεδιαστεί επίσης και θα διερευνηθούν παραδοσιακοί φόρτο εργασίας υπερυπολογιστών όπως βιοπληροφορική, AI, HPDA κ.λπ.
Ο eProcessor θα είναι επίσης πολύ ευέλικτο και ευέλικτο τη στιγμή της κλιμάκωσης, για να μπορείτε να προσθέσετε περισσότερες συσκευές on-chip.
Το επόμενο βήμα: κατασκευή
Ο σχεδιασμός αυτών των τσιπ θα είναι ευρωπαϊκός, αυτό που δεν θα είναι η κατασκευή. Το SiPearl είναι ένα φανταστικό, και δεδομένου του καθυστερημένου κόμβου χυτηρίου στις χώρες μέλη, ο σχεδιασμός έχει ανατέθηκε στην TSMC, η οποία θα την κατασκευάσει σε τεχνολογία 7nm και χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνολογία συσκευασίας 3D που ονομάζεται CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate).
Ωστόσο, η ιδέα δεν είναι να εξαρτάται από ξένα εργοστάσια για αυτό, έτσι και η ΕΕ έχει επίσης κινητοποίησε μεγάλο μέρος των χρημάτων να χρηματοδοτήσει την ενημέρωση της κατασκευής ημιαγωγών στην Παλιά Ήπειρο. Συγκεκριμένα, θα διαθέσει 145.000 εκατομμύρια ευρώ, με στόχο την επίτευξη ενός κόμβου με τεχνολογία κατασκευής 2nm βραχυπρόθεσμα.
Αυτό απαιτεί χρόνο και προορίζεται να φτάσει 2-3 χρόνια. Επιπλέον, φαίνεται ότι η TSMC συνεργάζεται για να το καταστήσει αυτό εφικτό, και επίσης το Ευρωπαϊκό ASML, το οποίο είναι ο ηγέτης στην κατασκευή προηγμένων μηχανών φωτολιθογραφίας για τη βιομηχανία ημιαγωγών, και η οποία εδρεύει στις Κάτω Χώρες ...
Η ίδια η Nadia Calviño, Αντιπρόεδρος Οικονομικών Υποθέσεων και Ψηφιακού Μετασχηματισμού το εξήγησε ως εξής: «Οι εργασίες γίνονται σε εθνικό και διεθνές επίπεδο για να δείτε ποιες ισπανικές και ευρωπαϊκές εταιρείες μπορούν να τις κατασκευάσουν«, Αναφορικά με αυτές τις μάρκες. Στο ίδιο πνεύμα ήταν η ομιλία του Thierry Breton στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Και είναι ότι τα κεφάλαια που προορίζονται για τον τομέα θα προέρχονται σε μεγάλο βαθμό από τη βοήθεια που παρέχεται από την ΕΕ για τον ψηφιακό μετασχηματισμό και για την αποκατάσταση μετά την πανδημία.