В России начата разработка нового 16-нм нейропроцессора оригинальной архитектуры

Команда разработчиков из отечественной компании «Мультиклет» (Екатеринбург) сообщила о начатых работах по созданию нового универсального нейропроцессора Мультиклет S2 (Multiclet S2), который можно будет использовать как в обычных серверах и суперкомпьютерах, так и для решения задач искусственного интеллекта. Что это за проект?

Согласно опубликованной информации, новый процессор является развитием своего предшественника – 28-нм Мультиклет S1, который сейчас находится на завершающей стадии создания: ожидается показ готовых образцов в 2020 году. Обе разработки – ведущаяся и начатая – имеют новую архитектуру, названную создателями «мультиклеточной».

Об этой архитектуре создатели говорят так: «В многоклеточной архитектуре команда при извлечении сообщает памяти результатов имена требуемых результатов и переходит в буфер до получения запрошенных результатов. Команда выполняется, когда все запрошенные результаты находятся в памяти результатов. Результат выполнения команды именуется и также передается в память результатов». Иными словами, каждая клетка (а это 4 процессорных устройства) работает независимо, сбрасывая данные в общий поток, и из этого потока клетка, которой они нужны, эти данные вылавливает. Такое устройство процессора говорит об его принципиальном отличии как от всех разновидностей «классической» архитектуры, так и от так называемой dataflow. Кстати, изначально разработчики видят использование своих процессоров под различными операционными системами: как Linux-подобными, так и версиями Windows.

Создатели процессоров «Мультиклет» настроены на достижение серьезных характеристик. Если появление модели S1 является своего рода заявкой на вступление в клуб разработчиков мирового уровня, то S2 это выход на уровень третьего поколения специализированных нейропроцессоров Google, появившихся около полутора лет назад. В планируемых технических характеристиках Multiclet S2 заявлена 256-клеточная структура с частотой до 2,5 ГГц и максимальной производительностью почти до 82 ТФлопс на 16F.

Для чего нужны такие возможности? Для так называемых нейронных вычислений, обработки больших данных (big data), решения неалгоритмизируемых задач, расчетов проектов искусственного интеллекта.
Добавим, что сейчас «Мультиклет» уже располагает опытом создания собственных оригинальных процессоров предыдущего поколения, работа над которыми велась в 2010-2016 годах. Например, модель пятилетней давности Multiclet R1 создана по кажущемуся сегодня «древним» 180-нм техпроцессу, обладает тактовой частотой всего 100 МГц, но при этом обладает производительностью 2,4 ГФлопс и потребляет лишь 0,64 Вт! В ядре этого процессора схема управления потоками заранее, до начала выполнения задачи, задается программистом. В процессе выполнения задач программистом могут быть задействованы 1, 2, 3 или 4 клетки, при этом незадействованные клетки могут выполнять другие задачи. Динамическая реконфигурация снижает энергопотребление. При этом имеется специальное исполнение для нужд неофисных потребителей (авиация, транспорт, ВПК, спецтехника, связь), когда выдерживаются рабочие температуры от -60 до +125 градусов Цельсия.