研究團隊利用SiFive的RISC-V處理器來構建超級計算機
來自博洛尼亞大學和CINECA(意大利最大的超算中心)的研究團隊,一直在研究開發RISC-V 超級計算機。近日該團隊設計的新型ISA 已經證明了具備運行高性能計算的能力,這為構建超算奠定了基礎。團隊使用SiFive 的Freedom U740 SoC 作為基礎,研究人員將他們的RISC-V 集群命名為“Monte Cimone”。
要創建超級計算機,需要看起來像樂高積木的硬件。這些被稱為集群(clusters),由主板、處理器、內存和存儲組成。意大利研究人員決定嘗試使用與英特爾/ AMD不同的解決方案來解決該問題,並使用基於RISC-V ISA 的處理器。
Monte Cimone 具有四台雙板服務器,每台服務器均採用1U 外形尺寸。每塊板都有一個SiFive 的Freedom U740 SoC,其中有四個運行頻率高達1.4 GHz 的U74 內核和一個S7 管理內核。總共有8 個節點,總共有32 個RISC-V 內核。
搭配運行速度為1866s MT/s 的16GB 64 位DDR4 內存、運行速度為7.8 GB/s 的PCIe Gen 3 x8 總線、一個千兆以太網端口、USB 3.2 Gen 1 接口,系統由兩個250 瓦PSU 供電,以支持未來擴展和增加加速卡。
意大利的團隊使用HPL 和Stream 對系統進行了基準測試,以確定機器的浮點計算能力和內存帶寬。雖然結果不是很令人印象深刻,但它們是RISC-V 的一個開始。
每個節點在HPL 中產生持續1.86 GFLOPS 的性能,總計算能力為14.88 GFLOPS,具有完美的線性縮放。然而,整個集群的效率為85%,計算能力為12.65 GFLOPS。節點應達到14.928 GB/s 的內存帶寬;但是,實際結果是7760 MB/s。
這些結果表明了兩件事。首先,RISC-V HPC 軟件堆棧已經成熟,但需要進一步優化和更快的芯片來實現像天氣模擬這樣的重大任務。其次,它表明HPC 世界中的擴展非常棘手,需要仔細優化才能使硬件和軟件在一切都可以很好擴展的世界中共存。