ShenWei (кит. 申威) — семейство микропроцессоров, разработанных китайской компанией Jiāngnán Computing Lab (кит. 江南计算技术研究所) из Уси.

Микропроцессор ShenWei SW1600

ShenWei SW1600 — третье поколение процессоров компании Jiāngnán Computing Research Lab. Работая на тактовой частоте 1.1ГГц, он достигает производительности на операциях с плавающей запятой в 140.8 GFLOPS. Содержит 16 ядер с архитектурой класса RISC. Создан в рамках совместного проекта Jiāngnán Computing Research Lab и «High Performance Server & Storage Technologies» (高效能服务器和存储技术). Изготовлен по технологии 65 нм. Производится в Шанхае, предположительно, компанией SMIC, S2 fab.

Характеристики ядра SW1600

• Суперскалярный процессор с исполнением до 4 инструкций за такт
• Исполнительные устройства: два целочисленных, два для обработки чисел с плавающей запятой
• Целочисленный конвейер (pipeline) имеет 7 стадий, а конвейер плавающих чисел — 10 стадий
• Виртуальная адресация 43-битная, физическая адресация 40-битная

• Поддерживается виртуальное адресное пространство размером до 8ТБ, физическое — 1ТБ

• Кеш L1: 8КБ для инструкций, 8КБ для данных
• Кеш L2: 96КБ, универсальный
• 128-битная системная шина^[1]

История процессоров ShenWei

Серия процессоров ShenWei разрабатывалась в основном для военных применений в КНР. Есть мнение, что оригинальная архитектура основывалась на некоторых идеях процессоров DEC Alpha.^[2] По другой версии, использовались некоторые идеи архитектуры SPARC.

ShenWei SW-1

• Первое поколение ShenWei; 2006 год
• Кристалл содержит одно ядро
• Тактовая частота 900 МГц
• Техпроцесс 130 нм, SMIC

ShenWei SW-2

• Второе поколение ShenWei; 2008 год
• Кристалл содержит два ядра
• Тактовая частота: 1.4 ГГц
• Техпроцесс 130 нм, SMIC
• Тепловыделение до 70-100 Вт

ShenWei SW-3

• Третье поколение ShenWei; 2010 год
• 64-битная архитектура
• 16-ядерный чип^[3]
• Тактовая частота: 975—1200 МГц
• Техпроцесс 65 нм
• Общая производительность чипа при вычислениях с плавающей запятой: 140.8 GFLOPS (миллиардов операций в секунду) на частоте 1.1 ГГц
  • Производительность одного ядра — 8 операций над числами с плавающей запятой за 1 такт.^[4]
• Контроллер оперативной памяти:
  • Максимальный объем: 16ГБ
  • Пиковая пропускная способность: 68 ГБ/с
  • Четыре канала
  • 128-битный DDR3

Суперкомпьютер Sunway BlueLight MPP

Массивно-параллельный (Massively parallel, MPP) суперкомпьютер Sunway BlueLight (神威蓝光) полностью разработан в КНР и использует микропроцессоры SW1600 (SW-3). Является первым китайским суперкомпьютером с производительностью петафлопсного диапазона, изготовленным на базе разработанных в Китае микропроцессоров^[8][9]. Занимает 14 место в рейтинге TOP500 суперкомпьютеров в мире (ноябрь 2011)^[5] , 2 место в рейтинге Top100 суперкомпьютеров КНР 2011 года^[6][10] и 39 место в рейтинге Green500 (11/2011)^[7]. Комплекс введен в строй в сентябре 2011 года и установлен в Национальном суперкомпьютерном центре в Цзинань (National Supercomputing Jǐnán Center, кит. 国家超算济南中心). Разработан в National Parallel Computer Engineering Technology Research Center (кит. 国家并行计算机工程技术研究中心) и поддерживается Technology Department (кит. 科技部) проекта 863.

Состоит конструктивно из 9 стоек, 8704 процессоров ShenWei SW1600 (975 МГц^[6]), сгруппированных в 34 суперузла (Super Nodes). Каждый суперузел состоит из 256 вычислительных узлов. В стойке — 4 суперузла. В каждом RackUnit установлено 4 процессорные платы, по 2 процессора на каждой.^[11][12]

Общий объём оперативной памяти 150ТБ, внешней памяти 2ПБ. Пиковая производительность при использовании 8575 процессоров на частоте 975МГц составила 1.07016 PFLOPS, производительность на тесте LINPACK 795.9 TFLOPS (эффективность 74,37 %).^[6] Энергопотребление 1074 кВт (1 МВт). Использует исключительно водяное охлаждение.^[13]

Сетевая подсистема построена на базе InfiniBand QDR, топология Fat tree. Используются оптические кабели и коммутаторы на 256 и 324 портов. Пропускная способность каждого соединения 80 Gbps, суммарная — 8.7 Tbps; латентность порядка 2 мкс.

Примечания