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Kalray MPPA解决方案实现无处不在的低功耗、实时单芯片超算

时间:09-10 来源:3721RD 点击:

TOPS,其他性能相比Andey MPPA有较大幅度的提升。
MPPA多核处理器采用Kalray独一无二的架构设计。每个处理器芯片拥有4个四核主CPU和 16个计算集群,每个计算集群中又包括16个用户核和1个系统核,每个用户核则采用Kalray拥有专利的超长指令字架构进行设计。同时,其片上的DDR存储器和以太网及PCIe接口模块支持了数据的低延迟处理,并使芯片的整体功耗远远低于通用的多芯片组功耗,Andey MPPA处理器的典型功耗为12W,Bostan MPPA处理器的功耗为11W-30W。

Kalray公司独一无二的处理器架构

为了验证其MPPA处理器的高性能、低功耗特性,并推动其芯片产品的商用化,Kalray推出了采用MPPA处理器的系列网络卡。Kalray的PCIe Gen3加速卡包括TurboCard2和TurboCard3两款产品。TurboCard2加载了4块Andey MPPA芯片,浮点运算速度可以达到0.9 TFLOPS(每秒万亿次浮点运算),存储容量高达32GB,拥有8块DDR3内存(总带宽达80GB/s),并配有C/C++ GNU编译器环境。TurboCard3是TurboCard2的下一代产品,将于2015年底供货,其加载了4块Bostan MPPA芯片,浮点运算速度可以达到3.4 TFLOPS。Kalray的开源网络接口卡ONIC80也将于2015年底开始供货,它是完全可编程的网卡,运行Bostan MPPA芯片,拥有PCIe Gen3×16接口和8GB存储容量,其大小与普通图形加速单元类似,功耗为40W,可以使数据中心变得更加紧凑和冷静。

Kalray公司的PCIe Gen3加速卡TurboCard2

开发工具体系是处理器生态体系中另一项非常重要的指标。为了便于工程师针对不同的应用开发自己的超算解决方案,Kalray提供了方便易用、内容丰富的软件开发工具包,包括标准C/C++编程环境,模拟器、编译器、调试器和系统跟踪,第三方实时操作系统(如Linux、风河)和设备驱动程序,面向CPU的基础C编程和Lib编程,面向DSP的POSIX多线程编程,以及面向GPU的OpenCL编程。可以说,该软件开发工具包提供了众多高性能应用所需求的软件,工程师不需要针对该系列处理器进行大量重新学习就可以上手,并力求最大限度地发挥MPPA多核处理器的全部性能。

Kalray公司的软件开发工具包

目标市场:数据中心和关键任务型嵌入式应用
通过上述对Kalray公司各种硬件产品性能的描述可以看出,它们能够在很多对数据运算和处理有高要求的应用领域发挥重要作用,加上软件开发工具包提供的强力支持,其整体解决方案拥有非常广阔的应用空间。该公司的销售和营销副总裁Jean-Pierre Demange向分析师介绍:"在数据中心的工作过程中,随着大量应用转向云端,数据通信量的激增,以及新数据中心体系的进一步虚拟化需求,开始出现一种逐渐增长的需求,即从主流处理器(x86)向高性能、低功耗、低延迟、完全可编程的协处理器进行集中、实时卸载处理的需求。Kalray的处理器和PCI卡可以提供独一无二的解决方案来帮助数据中心实现这一功能,主要应用范围包括智能网卡、智能存储、运算加速、视频编码等。"

"除数据中心外,我们的解决方案还有一个重要的目标应用市场,那就是关键任务型嵌入式应用。"Kalray公司的销售和营销副总裁Jean-Pierre Demange继续说道。"关键任务型嵌入式应用市场要求在固定的占板面积上提供越来越高的计算能力,以及在同一块片芯上拥有越来越高的功能集成度,同时还要保留实时性支持和安全规范,而目前其他现有的多核架构尚无法满足这些规范和要求的认证。Kalray是全球首家可以为关键任务型嵌入式应用提供全认证多核解决方案的公司,我们可以为航空航天、国防、自动汽车、机器人和多轴飞行器等应用领域提供支持。"

Kalray公司的销售与营销副总裁Jean-Pierre Demange、首席执行官Eric Baissus和商务总监Stephane Cordova(从左至右)向华兴万邦分析师展示其产品

目前,Kalray公司已对其后续产品进行了合理的规划,该公司的首席执行官Eric Baissus介绍道:"我们正在对第三代MPPA多核处理器Coolidge制定技术规范,这款芯片的单精度浮点运算速度预计将高于1200 GFLOPS,双精度浮点运算速度预计将高于600 GFLOPS,计划2017年初生产样片,2017年年内实现量产。"此外,关于未来对中国市场的开发,Eric Baissus先生也表达了自己的观点:"目前,我们与中国企业的合作还较少,我们希望下一步能够加强与中国市场的联系,并愿意为中国的超算中心和高性能嵌入式应用提供支持。"

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