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sipearl|欲摆脱美国牵制？欧盟641亿砸向百亿亿次超算建设，自研7nm处理器

sipearl|欲摆脱美国牵制？欧盟641亿砸向百亿亿次超算建设，自研7nm处理器
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欧盟追求的百亿亿次（E级）浮点计算力是中国、美国、日本都在追求的HPC高峰技术 ， 目前都未完全实现 。 中国完成了原型机开发 ， 在今年HPC Top100夺魁的日本「富岳」明年开发完成后预计峰值浮点性能可达到百亿亿次 。
【sipearl|欲摆脱美国牵制？欧盟641亿砸向百亿亿次超算建设，自研7nm处理器】欧盟此次投资的意图很明显 ， 就是要摆脱受制于人的地位 。
撰文 | 徐丹
在超级计算机领域 ， 欧盟终于后知后觉的迈出了步子——
据欧盟委员会官网近日报道 ， 欧盟委员会对「欧洲高性能计算共同计划」进行了升级 。 32个国家拟投资80亿欧元（约合641亿）发展下一代超级计算机技术 ， 主要在两个方面：
建造每秒能执行百亿亿次（10的18次方）浮点运算的超级计算机；研制出高性能的量子计算机以及结合了量子计算和经典计算的混合计算机 。 该方案将于2021年开始启动 。
「超级计算机已经成为夺得数字主权的最前沿技术 ， 紧随国际技术竞赛是当务之急 。 我们的目标是使用百亿亿次计算机快速达到计算的下一个标准 ， 而且最重要的是已经集成了量子加速器以开发混合动力机器 ， 这种颠覆性技术将会使欧洲处于领先地位 。 」欧洲内部市场专员Thierry Breton表示 。
目前全球超计算机的主导权牢牢的掌控在日本、美国和中国的手中 ， 欧盟包括超算在内的高新技术则一直被美国牵制 ， 这次欧盟的意图很明显 ， 就是摆脱受制于人的地位 。
百亿亿次（E级）浮点计算力是中国、美国、日本都在追求的HPC高峰技术 ， 目前都未完全实现 。 中国完成了原型机开发 ， 在今年HPC Top100夺魁的日本「富岳」明年开发完成后预计峰值浮点性能可达到百亿亿次 。
641亿的投资也堪称大手笔 ， 作为对比 ， 美国Aurora亿亿级系统估计成本才5亿元 。 但欧盟并不会一次性花掉所有钱：这笔资金将分13年（2021-2033）分配 。 此外 ， 仅35亿欧元的资金将来自欧盟委员会本身 ， 其余的则由成员国和其他来源提供 。
一 欧盟超算建设主体：EuroHPC JU
欧盟开始集中精力发展超算可以从「欧洲高性能计算共同计划」（EuroHPC JU）成立开始算起 。
该组织是一家法律和资助实体 ， 成立于2018年 ， 位于卢森堡 ， 致力于和欧盟一起参与国际协调并集中资源在欧洲部署世界级的百亿亿级超级计算基础设施 。
预计到2021年为欧盟采购和部署3台百亿亿级超级计算机（每秒至少10 17次计算）和5 PB百兆级超级计算机（每秒至少10 15次计算） 。 这些新机器将遍布整个欧盟 ， 并将提供给欧洲各地的欧洲私人和公共用户 ， 科学和工业用户 。
三台百亿亿级超级计算机将位于以下超级计算中心：
巴塞罗那超级计算中心 ， 西班牙
CSC –芬兰科学技术中心
意大利CINECA 。
五台千万亿级超级计算机将位于以下超级计算中心中：
保加利亚索非亚技术
捷克共和国IT4创新国家超级计算中心
Luxprovide ， 卢森堡
葡萄牙Minho高级计算中心
斯洛文尼亚IZUM
应用方面 ， 根据EuroHPC JU ， 这些超级计算机未来会应用在医学（发现新药 ， 开发和靶向治疗药物）、气候检测、打击网络犯罪等领域；
同时可赋能汽车 ， 航空航天 ， 可再生能源等工业行业 。 超级计算通过显着减少产品设计和生产周期 ， 加速新材料的设计 ， 最小化成本 ， 提高资源效率以及缩短和优化决策流程 ， 对工业和商业产生越来越大的影响 。 它为新型工业应用铺平了道路：从更安全 ， 更环保的车辆到更高效的光伏发电设备 ， 可持续建筑和用于发电的优化涡轮机 。
超级计算也是科学数字化转型的核心 ， 其在科学中的应用数不胜数：从基础物理学（推进物质知识的前沿或探索宇宙）到材料科学（为制药或能源领域设计新的关键组件） ， 以及地球科学（为大气和海洋建模）行星层面的现象） 。
除开发超算外 ， EuroHPC JU还会支持研究和创新活动 。 开发和维护创新的欧洲超级计算生态系统 ， 刺激技术供应行业（从低功率处理器到软件和中间件 ， 并将它们集成到超级计算系统中） ， 并使许多应用领域的超级计算资源可用于包括中小企业在内的大量公共和私人用户 。
通过其研究和创新议程 ， EuroHPC JU还通过建立国家HPC能力中心网络来加强欧洲在HPC技术方面的知识基础并弥合数字技能差距 。 能力中心将在当地采取行动 ， 以缓解在不同工业领域获得欧洲HPC机会的可能性 ， 为各种用户提供量身定制的解决方案 。
二 初创公司接下「欧盟首款ARM处理器」任务 ， 或采用台积电7nm+工艺
641亿投资将会首先用来建设新一代的百亿亿次超算 ， 其中最重要的一部分就是欧盟欧洲处理器计划（European Processor Initiative ， EPI） 。 该计划将设计并发展出欧洲第一个HPC系统 ， 主要市场为超级计算机、人工智能和汽车 。
除中国外 ， 大多数超级计算机都使用英特尔、英伟达、IBM等公司的处理器 ， 而欧盟的超级计算机是打算自研处理器 。
「欧洲处理器计划将提供核心技术给这项欧洲HPC计划 ， 以打造一个独立创新的欧洲高效能计算暨资料生态系 。 高效能又节能的EPI处理器系列将包含最先进的通用核心和加速器核心 ， 它们将实现前所未有的处理能力 ， 让欧洲产学界的研究者最有效率地解决国际当前面对的挑战 。 此计划的永续经营有赖于仔细权衡后锁定的目标市场 ， 主要聚焦在Exascale级HPC/AI和汽车市场 。 」EPI董事长Jean-Marc Denis表示 。
EPI并不是一款具体的产品 ， 而是有多代规划 。 EPI项目网站报道显示 ， 其启动于2018年底 ， 半年后向欧盟交付了首款架构的设计方案 。
EPI预计第一个处理器将从RISC-V技术开始 ， 为高性能计算和人工智能提供两个独特的矢量和人工智能处理器；第二个处理器基于根据无晶圆厂设计公司Kalray的IP ， 面向汽车芯片市场 。 这两个处理器针对未来全球HPC和AI汇整的运算需求 ， 将提出一项欧洲解决方案 。
今年4月外媒报道了EPI计划的第一代处理器「Rhea」的进展 ， Rhea将由法国初创公司SiPearl承担研发工作 ， 但处理器并不是RISC-V ， 而是ARM 。 SiPearl创始人表示 ， RISC-V生态建设还处于比较早期的阶段 。
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SiPearl是一个纯正的「欧洲芯」 ， 同时也是不折不扣的初创公司 。 其成立于2019年6月 ， 总部位于巴黎 ， 在法国设有研发实验室 。 成立时从欧盟手中拿到了620万欧元的启动资金 ， 雇佣了首批10名员工 ， 就接下了「欧盟首款ARM服务器芯片」的研发工作 。
首席执行官Philippe Notton 1993年毕业于巴黎中央理工大学高等电力学院 ， 此后一直在半导体行业摸爬滚打 ， 先后在晨星半导体、意法半导体等多达10家公司任职 。
目前SiPearl已经得到了ARM “Neoverse”平台的技术许可 ， 基于和ARM的合作 ， Rhea将利用ARM Zeus架构 ， 包括ARM在先进FinFET技术上的IP ， 来开发第一代芯片家族Rhea 。 该芯片预计将于2022年投入商业运行 ， 将包括ARM Zeus architecture通用内核加上高效节能的基于RISC-V的加速器 (EPAC)、多用途处理阵列(MPPA)、嵌入式FPGA (eFPGA)和一个加密硬件引擎 。
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SiPearl技术发展线路图
Philippe Notton表示 ， 在SiPearl Arm服务器芯片上工作的工程师数量（第一代Rhea和第二代Chronos）将在接下来的两年内随着Rhea的创建、测试和扩展而增长到200名左右 。
按照Sipearl公布出的路线图 ， 第一代Rhea将使用台积电的N6工艺 ， 这是传统7nm工艺的增强版 ， 工艺尺寸会缩减到6nm ， 并将使用极紫外线光刻技术 。 支持支持4x HBM2e ， 还支持4-6通道的DDR5内存 。
「Rhea」量产时间预计在2022年底 ， 下一代处理器「Chronos 」量产时间或许会在2024年 。


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