L'Europa è fortemente dipendente dalla tecnologia progettata e prodotta negli Stati Uniti e in Cina. Ecco perché, da alcuni anni, alcune cose si stanno muovendo a livello dell'UE in modo che smetta di essere così, e per avere indipendenza, specialmente nell'informatica. Da questi movimenti sono emersi progetti come EPI, eProcessor, aziende come SiPearl e l'infrastruttura GAIA-X.
Poiché la maggior parte degli ISA o delle architetture sono proprietarie e possedute al di fuori dell'Europa, open source È stato fondamentale per il successo di questi progetti. Il ISA RISC-V ha portato speranza, consentendo a questi processori e acceleratori di costruirci sopra senza alcuna restrizione o limitazione da guerre geopolitiche e geostrategiche.
Nasce EPI (European Processor Initiative)
Una delle prime reazioni dell'Europa, dopo la conferenza EDA (Agenzia Europea per la Difesa) dove sono stati esposti i problemi di dipendenza tecnologica e industriale dei paesi membri, è stata quella di avviare un'iniziativa congiunta denominata EPI (Iniziativa Europea per i Processori). Il suo obiettivo è riunire un consorzio per implementare i meccanismi necessari per progettare processori in Europa.
Questi chip, in linea di principio, non saranno per uso privato, ma si concentreranno su il settore HPC, cioè supercalcolo. Queste macchine ad alte prestazioni sono particolarmente critiche e, come risultato di questo progetto, i data center dell'UE saranno promossi a Exascale dal 2023. Avranno applicazione anche in altri settori come l'industria automobilistica e aerospaziale.
Per rendere questo possibile, basato su RISC-V per gli acceleratori, mentre i GPP o i processori generici saranno basati su core IP ARM Cortex Neoverse, in quanto consentiranno loro di accelerare il processo di progettazione e non partire da zero.
EPI ha anche 26 partner da 10 diversi paesi europei, inclusa la Spagna. Uno dei pilastri centrali del progetto è il Centro nazionale di supercalcolo di Barcellona (BCN). Alla Spagna si uniscono partner come Chalmers Tekniska Hoegskola AB dalla Svezia, Infineon Technologies dalla Germania, CEA dalla Francia, STMicroelectronics in Olanda, l'Università di Bologna in Italia, l'Istituto Tecnico Superiore di Lisbona in Portogallo, FORTH in Grecia, o l'ETH laboratorio Zurigo dalla Svizzera.
SiPearl, la società privata, viene creata per fornire al progetto la capacità di operare
Per operare è stata creata una società privata che avrà il compito di gestire le tecnologie risultanti da questo progetto EPI. Il suo nome è SiPerla e la sua sede è in Francia. Inoltre, hanno aperto una filiale in Germania e un'altra in Spagna, nello specifico a Barcellona, per essere vicini ai loro partner BSC.
Questa startup è iniziata con un budget pubblico di 80 milioni, che non bastano a coprire tutte le spese che un progetto di tale profondità comporta. Pertanto, SiPearl si occuperà anche di raccogliere più di 100 milioni di euro privatamente, principalmente da azioni.
Il suo co-fondatore e CEO, Filippo Notton, sta facendo un ottimo lavoro reclutando alcuni designer portati dalla Silicon Valley, così come il personale giusto con l'esperienza per dare al progetto tutte le garanzie. Sono anche alla ricerca di partner tecnologici, come Graphcore, azienda britannica leader in termini di accelerazione di chip con intelligenza artificiale così importanti nell'HPC.
BSC un partner chiave: dal chip Lagarto a Drac
El BSC (centro di supercalcolo di Barcellona) è un pezzo chiave di questo progetto. Non solo stanno contribuendo alla progettazione e allo sviluppo di questi processori, ma il Marenostrum 5 inizierà già a testare i frutti di questo progetto ...
lucertola
È stato doppiato il primo microprocessore spagnolo basato sul set di istruzioni RISC-V lucertola, ed è il primo passo per raggiungere l'indipendenza tecnologica. Tuttavia, dietro questo progetto c'è un grande sforzo e lavoro coordinato dal BSC del Centro Nazionale di Supercalcolo della Spagna, nonché la collaborazione del CSIC e dell'UPC.
Questo design è molto semplice e il tuo obiettivo è eseguire i primi test. È stato prodotto utilizzando un nodo di 65nm a TSMC, abbastanza per la relativa semplicità di questo primo prototipo che è stato testato in alcuni benchmark per vedere di cosa era capace, e i risultati sono stati abbastanza positivi. Anche meglio del previsto...
A maggio 2019 il progetto definitivo di questo chip sarebbe stato inviato al Piattaforma EUROPRACTICE della CE, dopodiché arriverebbero a Barcellona circa 100 esemplari di Lagarto per iniziare i test e fungere da base per l'acceleratore per l'HPC che si basa anche su questo ISA.
Drac
Il passo successivo è stato Drac (Progettazione di acceleratori RISC-V-bsed per i computer di nuova generazione). Un chip progettato per applicazioni di sicurezza, come la crittografia hardware, nonché applicazioni scientifiche come l'analisi del genoma, l'accelerazione della simulazione o il settore dei veicoli autonomi.
Naturalmente, anche DRAC è guidato dal BSC e si basa sull'architettura di open source RISC-V. Questo progetto dovrebbe durare circa 3 anni, a cui parteciperanno fino a 40 ricercatori e sarà coordinato da Miquel Moretó, un ricercatore del programma Ramón y Cajal presso l'UPC. Inoltre, il finanziamento è stato di circa 4 milioni di euro, metà da fondi FESR e l'altra metà dai partner di questo progetto.
Questo ha già iniziato a dare i suoi frutti. DVINO (Vettore DRAC IN Ordine) È un chip derivato da questo progetto e di prima generazione. Come suggerisce il nome, è un IC ben ordinato che include un core Lagarto insieme a un processore vettoriale Hydra progettato per il calcolo distribuito.
La seconda generazione migliorare le prestazioni del chip del 15% e aggiungere nuovi driver e aumentare l'area a 8.6 millimetri quadrati.
eProcessore
eProcessore è il nuovo passo in avanti, un processore con versioni previste per supercalcolo e server, oltre a sistemi avanzati di assistenza alla guida per veicoli (es: ADAS), IoT, dispositivi mobili, ecc.
Anche in questo caso la BSC è quella coinvolta in questo progetto. È il primo ecosistema full-stack europeo open source e il cui pilastro centrale sarà una CPU basata su RISC-V e con un kernel con esecuzione fuori ordine. Il centro di Barcellona contribuirà con la sua esperienza nella progettazione di core IP in HDL, emulazione e strumenti necessari.
Insieme al BSC, altro membri importanti a livello europeo, come Chalmers University of Technology, Foundation for Research and Technology Hellas, Universita degli Studi di Roma La Sapienza, Cortus, Christmann Informationstechnik, Universität Bielefeld, Extoll GmbH, Thales ed Exapsys, nonché il supporto di EuroHPC JU.
Verranno sviluppate e avviate tecnologie hardware e software test su FPGA per poi dare il salat agli ASIC. Il primo passo sarà la progettazione di un core RISC-V ad alte prestazioni e alta efficienza. Sarà un single-core e un dual-core con collegamento off-chip coerente, anche se in seguito inizieranno con progetti più complessi e potenti. Verrà inoltre progettato l'acceleratore vettoriale basato su RISC-V e verranno esplorati i tradizionali carichi di lavoro di supercalcolo come bioinformatica, AI, HPDA, ecc.
Anche l'eProcessor sarà molto versatile e flessibile al momento del ridimensionamento, per poter aggiungere altri dispositivi su chip.
Il prossimo passo: la produzione
Il design di questi chip sarà europeo, ciò che non lo sarà è la produzione. SiPearl è un fabless e, dato l'arretrato di nodi di produzione di fonderia nei paesi membri, il design è stato commissionato a TSMC, che lo produrrà con tecnologia a 7 nm e utilizzando la nuova tecnologia di packaging 3D chiamata CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate).
Tuttavia, l'idea non è quella di dipendere da fabbriche straniere per questo, quindi anche l'UE ha mobilitato gran parte del denaro per finanziare l'aggiornamento della produzione di semiconduttori nel Vecchio Continente. Nello specifico, stanzierà 145.000 milioni di euro, con l'obiettivo di raggiungere a breve termine un nodo con tecnologia manifatturiera a 2 nm.
Questo richiede tempo ed è destinato a raggiungere 2-3 anni visti. Inoltre, sembra che TSMC stia collaborando per renderlo possibile, e anche l'ASML europea, che è leader nella produzione di macchine fotolitografiche avanzate per l'industria dei semiconduttori, e che ha sede nei Paesi Bassi ...
La stessa Nadia Calviño, Vicepresidente Affari economici e Trasformazione digitale lo ha spiegato così: «Si sta lavorando a livello nazionale e internazionale per vedere quali aziende spagnole ed europee possono produrli«, In riferimento a questi chip. Sulla stessa linea è stato il discorso di Thierry Breton alla Commissione europea. Ed è che i fondi destinati al settore proverranno in gran parte dagli aiuti forniti dall'Ue per la trasformazione digitale e per la ripresa post pandemia.