Fujitsu Monaka отримав 144 Arm-ядра і окремий 5-нм кристал кешу

Fujitsu детальніше розкрила архітектуру 144-ядерного серверного процесора Monaka на Hot Chips 2026. Чип побудовано навколо Arm-ядер із SVE2 і розділено на три рівні кремнію: 2-нм обчислювальний кристал TSMC N2P, 5-нм SRAM-кристал з усім кешем останнього рівня та окремий 5-нм I/O-кристал. Оціночні зразки вже доступні партнерам, а серійне виробництво компанія планує на 2027 рік.

Кеш винесли з обчислювального шару

Обчислювальний кристал з’єднується з SRAM face-to-face за допомогою гібридного бондингу. Гарячі ядра розташовано ближче до системи охолодження, тоді як кеш лежить окремим шаром під ними. Така конструкція відрізняється від AMD 3D V-Cache: у Monaka весь кеш останнього рівня винесено на самостійний кристал, а не додано поверх кешу, що вже є на CPU.

Fujitsu пояснює поділ економікою техпроцесів. Логіка ядер добре виграє від 2 нм, але SRAM, аналогові регулятори та інтерфейси масштабуються гірше. Перенесення цих блоків на зріліші 5 нм дозволяє зменшити площу дорогого N2P-кремнію до менш ніж 30% загальної площі кристалів. На SRAM-шарі також розміщено регулятори напруги безпосередньо під блоками обчислень із плаваючою комою для покрокового керування частотою та напругою.

Вектори стали вужчими

Попередній A64FX, відомий за суперкомп’ютером Fugaku, використовував 512-бітний SVE і пам’ять HBM2. Monaka переходить на дві 256-бітні SVE2-установки в кожному ядрі та 12-канальну DDR5-8000. Архітектори пояснюють це прагненням зменшити ядро й отримати кращий баланс ціни та продуктивності для ширших датацентрових задач. Додано матричні операції FP8 та INT8, орієнтовані на AI-інференс.

Звуження вектора не означає автоматичного дворазового падіння продуктивності. Результат залежить від кількості виконавчих блоків, частоти, доступу до пам’яті й здатності програми використовувати SVE2. Проте для старого коду, оптимізованого саме під 512-бітні вектори A64FX, знадобиться повторне профілювання.

Два енергетичні класи

Повітряно охолоджувана версія матиме TDP 350 Вт і базову частоту 2,1 ГГц. Рідинна 500-ватна модель працюватиме на 2,9 ГГц. Fujitsu оцінює продуктивність у DGEMM до 4355 та 6013 GFLOPS відповідно, а пропускну здатність STREAM Triad — приблизно у 500 ГБ/с. Це внутрішні оцінки виробника, а не результати незалежного серійного сервера.

Процесор також отримав ECC або дублювання для кешів L1/L2, перевірку парності в регістрах і виконавчих блоках та апаратне повторення інструкцій після тимчасових помилок. Такі функції важливі для тривалих обчислень і сервісів, де невиявлена помилка коштує дорожче за невеликий штраф продуктивності.

Чого чекати у 2027 році

Monaka не стане настільним конкурентом Ryzen чи Core: його ціль — сервери, хмарні платформи й енергоефективний AI. Fujitsu заявляє до дворазового приросту AI-продуктивності та понад 50% зниження сукупної вартості володіння у неназваних порівняннях, тому ці цифри потребують обережності. Остаточну картину дадуть ціна системи, компілятори, доступність плат і незалежні вимірювання.

Наступник Monaka-X уже запланований для FugakuNEXT приблизно на 2030 рік разом із GPU Nvidia та NVLink Fusion. Поточний Monaka фактично є мостом між CPU-орієнтованим Fugaku та гібридними суперкомп’ютерами наступного десятиліття.