Д-р Лиза Су очерта предизвикателствата пред суперкомпютрите в близките години(снимка:

Д-р Лиза Су очерта провокациите пред суперкомпютрите в околните години
(снимка: AMD)

Нарастването на изчислителната мощност и потреблението на суперкомпютрите предизвикаха забавно изявление от доктор Лиза Су, основен изпълнителен шеф на AMD. Тя съобщи, че след 10 години всеки суперкомпютър ще се нуждае надали не от лична атомна електроцентрала, в противоположен случай разработчиците би трябвало да понижат точността на изчисленията.

Лиза Су беше главен преподавател на конференцията ISSCC 2023, където AMD дискутира компютрите на идващото десетилетие. Тя описа по какъв начин компанията покачва продуктивността на своите процесори за суперкомпютри и сървъри и по какъв начин ще продължи да го прави в бъдеще, като в същото време усъвършенства енергийната успеваемост.

По пътя към „ зета ” равнище

На един от слайдовете Лиза Су сподели по какъв начин AMD удвоява продуктивността на своите съществени сървърни процесори на всеки 2,4 години, считано от 2009 година насам. Освен това продуктивността на графичните чипове на AMD се удвоява на всеки 2,2 години от 2006 година насам и компанията възнамерява да поддържа тази наклонност най-малко до 2025 година

Най-силно изразен е растежът в продуктивността на суперкомпютрите, основани на чипове на AMD, съгласно данните, изнесени от компанията. От края на 90-те години продуктите на AMD за този сегмент са удвоявали продуктивността си на всеки 1,2 години.

Суперкомпютри с продуктивност на „ зета ” равнище ще се появят до 2035 година, чака AMD. В същото време ръководителят на компанията предизвести, че наред с ефикасния растеж на продуктивността, енергийната успеваемост на процесорите не се покачва толкоз бързо. Така да вземем за пример, в случай че енергийната успеваемост остане на настоящето равнище, тогава един „ зетафлопов ” център за данни ще се нуждае от 500 MW – цяла атомна електроцентрала.

Как да се понижи потреблението на сила

Лиза Су очерта няколко значими аспекта, които могат да оказват помощ на AMD да преодолее тези провокации: това е основаването на нови, по-енергийно ефикасни архитектури на чипове, промени в метода към пакетирането на чиповете и понижаване на изчислителната акуратност.
още по темата
Според ръководителя на AMD, създаването на усъвършенствани техники за триизмерно сглобяване на чипове, при които някои процесорни детайли се конфигурират върху други, ще се трансформира в един от основните фактори, нужни за възстановяване на енергийната успеваемост и продуктивността. Един неотдавнашен образец е кеш технологията 3D V-Cache, която включва слагане на спомагателен кеш чип върху чипа с изчислителните ядра на процесора. AMD ще развива това направление.

По-тясната интеграция на изчислителните модули на процесора и паметта ще докара до нараснала пропускателна дарба, като в същото време се понижи потреблението на сила на системата. Подсистемата на паметта на процесорите освен ще нарасне по размер, само че и ще стане „ интелигентна ”, заради прекачване на част от изчисленията на равнище DRAM.

Друг значим аспект за повишение на енергийната успеваемост и в същото време на продуктивността е подобряването на взаимовръзката сред чиплетите на процесора и I/O чипа. По-специално, тук се има поради тясната интеграция на оптичните технологии в процесорните чипове. По този метод може да се сътвори „ система в пакет ” (System-in-Package), при която целият компютър се побира на една платка.

Намаляване на точността на изчисленията

Още един метод за икономисване на сила, са характерните калкулации в съответни области – Лиза Су ги разказва като потребление на „ вярната математика за верните интервенции ”. Тъй като 8-битовите интервенции с плаваща запетая са към 30 пъти по-енергийно-ефективни от 64-битовите интервенции с плаваща запетая, производителите на GPU и AI ускорители търсят способи за потребление на тези интервенции с по-ниска акуратност, когато е допустимо. Архитектурата, характерна за избрани калкулации, обезпечава към 40% нарастване на продуктивността и успеваемостта на ускорителите AMD Instinct MI250X.

Лиза Су акцентира също, че AMD е нараснала доста продуктивността на процесорите си при осъществяване на задания, свързани с AI, през последните десетилетия. Според нея, с цел да се решат проблемите с енергийната успеваемост на бъдещите артикули, ще е нужна спомагателна оптимизация на хардуера и софтуера, основана на изкуствен интелект.