eProcessor:第一个欧洲开源处理器在西班牙诞生

处理器

欧洲严重依赖美国和中国设计和生产的技术。 出于这个原因,近年来,欧盟层面的一些事情一直在发生变化,因此情况不再如此,并且 具有独立性,尤其是在计算方面. EPI、eProcessor 等项目、SiPearl 等公司以及 GAIA-X 基础设施都从这些运动中涌现。

由于大多数 ISA 或架构是专有的并且在欧洲以外拥有, 开源 这是这些项目取得成功的关键。 这 精简指令集-V 它带来了希望,允许这些处理器和加速器在其基础上发展,而不受地缘政治和地缘战略战争的任何限制或限制。

EPI(欧洲处理器倡议)诞生

EPI徽标

在暴露成员国技术和工业依赖问题的 EDA(欧洲防务署)会议之后,欧洲的第一反应之一是发起一项名为 EPI(欧洲处理器倡议). 其目标是召集一个财团来实施必要的机制,以便在欧洲设计处理器。

这些芯片原则上不会供私人使用,而是专注于 高性能计算领域,也就是超级计算。 这些高性能机器尤其重要,作为该项目的结果,欧盟数据中心将从 2023 年起升级为 Exascale。它们还将应用于汽车和航空航天工业等其他领域。

为了使这成为可能, 基于RISC-V 对于加速器,而 GPP 或通用处理器将基于 ARM Cortex Neoverse IP 内核,因为它们将允许它们加快设计过程,而不是从头开始。

据泄露,第一个 SoC 设计将具有 72 个 ARM 内核、4-6 个支持 DDR5 的内存控制器、HBM2E 内存和称为 EPAC 的 RISC-V 加速器。 该处理器将在台积电的 7nm 节点中制造。

EPI也有 来自包括西班牙在内的 26 个不同欧洲国家的 10 个合作伙伴. 该项目的核心支柱之一是巴塞罗那国家超级计算中心 (BCN)。 西班牙的合作伙伴包括瑞典的 Chalmers Tekniska Hoegskola AB、德国的 Infineon Technologies、法国的 CEA、荷兰的意法半导体、意大利的博洛尼亚大学、葡萄牙的里斯本高等技术学院、希腊的 FORTH 或 ETH瑞士苏黎世实验室。

SiPearl 是一家私营公司,旨在为项目提供运营能力

SiPearl 标志

为了运营,创建了一家私营公司,负责管理该 EPI 项目产生的技术。 他的名字是 珍珠 其总部在法国。 此外,他们在德国和西班牙分别开设了一家子公司,特别是在巴塞罗那,以贴近他们的 BSC 合作伙伴。

这家初创公司的公共预算为 80百万欧元,这不足以支付如此深度的项目所隐含的所有费用。 因此,SiPearl 也将负责私人筹集超过 100 亿欧元,主要来自股票。

它的联合创始人兼首席执行官, 菲利普·诺顿,正在招聘一些从硅谷引进的设计师,以及有经验的合适员工,为项目提供所有保证。 他们还在寻找技术合作伙伴,例如 Graphcore,这是一家领先的英国公司,致力于利用在 HPC 中非常重要的人工智能加速芯片。

BSC 关键合作伙伴:从 Lagarto 芯片到 Drac

BSC 海乳

El BSC(巴塞罗那超级计算中心) 它是这个项目的关键部分。 他们不仅为这些处理器的设计和开发做出了贡献,而且 Marenostrum 5 已经开始测试这个项目的成果......

蜥蜴

蜥蜴芯片eProcessor

第一个基于RISC-V指令集的西班牙微处理器被称为 蜥蜴,这是实现技术独立的第一步。 然而,在这个项目的背后,有西班牙国家超级计算中心 BSC 协调的巨大努力和工作,以及 CSIC 和 UPC 的合作。

这个设计非常简单,你的目标是进行第一次测试。 它是使用节点制造的 台积电 65nm,对于这个早期原型的相对简单性来说足够了,它在一些基准测试中进行了测试,看看它的能力,结果非常积极。 甚至比预期的还要好......

2019 年 XNUMX 月,该芯片的最终设计将发送至 EUROPRACTICE平台 之后,大约 100 份 Lagarto 副本将抵达巴塞罗那,开始进行测试,并作为基于该 ISA 的 HPC 加速器的基础。

德拉克

Drac eProcessor 徽标

下一步是 德拉克 (为下一代计算机设计基于 RISC-V 的加速器)。 一种专为安全应用(例如硬件加密)以及科学应用(例如基因组分析、模拟加速或自动驾驶汽车领域)而设计的芯片。

当然,DRAC 也是由 BSC 主导,基于 开源RISC-V. 该项目预计将持续约 3 年,其中多达 40 名研究人员将参与其中,并将由 UPC Ramón y Cajal 项目的研究员 Miquel Moretó 协调。 此外,融资约4万欧元,一半来自ERDF基金,另一半来自该项目的合作伙伴。

这已经开始得到回报。 DVINO(按顺序 DRAC 矢量) 它是源自该项目的第一代芯片。 顾名思义,它是一个有序的 IC,包括一个 Lagarto 内核以及一个专为分布式计算设计的 Hydra 矢量处理器。

La 第二代 将芯片性能提高 15% 并添加新驱动器并将面积增加到 8.6 平方毫米。

处理器

RISC-V芯片

处理器 是向前迈出的新一步,处理器版本计划用于超级计算和服务器,以及用于车辆(例如:ADAS)、物联网、移动设备等的高级驾驶员辅助系统。

BSC 再次参与了该项目。 它是第一个开源的欧洲全栈生态系统,其核心支柱将是基于 RISC-V 的 CPU,并具有 乱序执行的内核. 巴塞罗那中心将贡献其在 HDL 中的 IP 核设计、仿真和必要工具方面的经验。

与 BSC 一起,其他 欧洲层面的重要成员例如查尔姆斯理工大学、希腊研究与技术基金会、罗马大学、Cortus、Christmann Informationstechnik、比勒费尔德大学、Extoll GmbH、Thales 和 Exapsys,以及 EuroHPC JU 的支持。

将开发和启动硬件和软件技术 在 FPGA 上进行测试 然后向ASICs致敬。 第一步将是设计一个高性能、高效率的 RISC-V 内核。 它将是具有连贯片外链接的单核和双核,尽管稍后它们将从更复杂和更强大的设计开始。 还将设计基于 RISC-V 的矢量加速器,并探索生物信息学、人工智能、HPDA 等传统超级计算工作负载。

eProcessor 也将 非常通用和灵活 在扩展它的时候,能够添加更多的片上设备。

下一步:制造

芯片厂

这些芯片的设计将是欧洲的,而不是制造。 SiPearl 是 fabless,考虑到成员国在代工制造节点方面的落后,设计已经 委托台积电,它将以 7nm 技术制造它,并使用称为 CoWoS(基板上芯片)的新型 3D 封装技术。

然而,这个想法并不是要依赖外国工厂,所以欧盟也有 调动了很大一部分资金 资助旧大陆半导体制造的更新。 具体而言,它将拨款145.000亿欧元,目标是在短期内达到2nm制造技术的节点。

这需要时间,并且旨在达到 2-3岁看过. 此外,台积电似乎正在合作使这成为可能,欧洲 ASML 也是半导体行业先进光刻机制造的领导者,总部位于荷兰......

经济事务和数字化转型副总裁 Nadia Calviño 本人是这样解释的:«正在国家和国际层面开展工作,以 看看哪些西班牙和欧洲公司可以制造它们«, 参考这些芯片。 蒂埃里·布雷顿 (Thierry Breton) 在欧盟委员会的演讲也是如此。 而且,用于该行业的资金将主要来自欧盟为数字化转型和大流行后复苏提供的援助。


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