富士通、ポスト「京」のCPU仕様を公表――ピーク性能は2.7TFLOPS以上

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「A64FX」 ブロック図

富士通は2018年8月22日、スーパーコンピューター「京」の後継機となるポスト「京」に搭載するCPU「A64FX」の仕様を公表した。

2011年に世界一の性能を達成した「京」の後継機となるポスト「京」は、富士通と理化学研究所が2021年頃の運用開始を目指して開発を進めている。最大で「京」の100倍のアプリケーション実行性能を目標としている。

「A64FX」 パッケージ写真

このポスト「京」に搭載されるCPUのA64FXは、幅広いアプリケーションに対応する汎用性、Tofuインターコネクトによる超並列、超低消費電力、メインフレームクラスの高い信頼性などを実現する。アームのArmv8-A命令セットアーキテクチャをスーパーコンピューター向けに拡張する「SVE(Scalable Vector Extension)」を、世界で初めて採用したCPUで、富士通はアームとの協業でSVEの策定にリードパートナーとして貢献し、その成果をA64FXに採用したという。

A64FXのマイクロアーキテクチャ(ハードウェア設計技術)は、富士通がこれまでスパコン等で培ってきた技術を活用している。高性能積層メモリーの高いメモリーバンド幅性能を引き出すハードウェア技術により、CPUの演算処理部を効率よく利用できるため、高いアプリケーション実行性能を得ることができる。また、CPUとCPUの間を「京」に向けて開発された独自のTofuインターコネクトで直結し、並列性能を向上させた。

A64FXの倍精度(64ビット)浮動小数点演算のピーク性能は2.7TFLOPS以上で、単精度(32ビット)ではこの2倍、半精度(16ビット)では4倍の演算スループットが得られる。アプリケーションが単精度や半精度の演算を活用することで、より高速に結果を得ることができる。また、16ビット整数、8ビット整数の演算性能も強化しており、従来のスーパーコンピューターが得意とするコンピューターシミュレーションだけでなく、ビッグデータやAIなど広い分野に適応するCPUとなっている。

A64FXの仕様としては、命令セットアーキテクチャはArmv8.2-A SVE (512-bit wide SIMD)、コア数は、48コンピューティングコア、4アシスタントコア。メモリーは32GiB(HBM2)、プロセステクノロジーは7nm FinFET、ピークメモリーバンド幅は毎秒1024GB(STREAM Triad実行効率80%以上)。

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