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Sembrava se ne fossero perse le tracce, e che Fujitsu avesse abbandonato il progetto post-K (K = SPARC64 ISA), ma infine eccolo qui il core ARMv8 custom ed High Performance tutto giapponese. Fujitsu ha infatti presentato all’Hot Chips ‘18 l’A64FX.

Prima di parlare dell’A64FX più nel dettaglio, vediamo di procedere per gradi e fare una breve cronistoria del perché Fujitsu, nonostante abbia in casa l’ottima uArch SPARC64, abbia deciso di puntare su ARM.

Al pari di IBM, Fujitsu ha una propria infrastruttura Server/Mainframe basata su Hardware e Software proprietario (Ad esempio, Server Mission Critical), quindi la necessità di abbracciare ISA esterni è relativa. Proprio per questo IBM sta continuando a sviluppare e vendere processori basati sull’ISA Power: può cucirsi su misura l’hardware, ed al contempo i clienti – per accedere ai servizi/software di IBM – devono acquistare questo hardware. In pratica, IBM guadagna sia sul Software sia sull’Hardware.

Certamente non si tratta di mercati ampi quanto quelli x86 o ARM per dispositivi Mobile, ma i margini utili sono talmente elevati che lo sviluppo di una propria linea di processori non è assolutamente impossibile, anzi. Allora perché Fijitsu ha deciso di pensionare l’ISA SPARC64 per abbracciare ARM?

Le motivazioni sono diverse, e riguardano diversi campi. Prima di tutto, per un’azienda che sviluppa anche Software, è molto più semplice trovare abili sviluppatori in un mercato più ampio; risulta quindi molto più facile assumere tra i milioni di sviluppatori ARM qualcuno di capace, piuttosto che formarne a proprie spese alcuni per sviluppare su SPARC64. Inoltre, nel caso questa nuove uArch abbia successo e si dimostri effettivamente un “mostro”, altri sviluppatori potrebbero decidere di supportarla autonomamente.

Un altro motivo, è la decisione di sviluppare un polo informatico, basato su ARM, tutto giapponese, così da rendersi indipendenti dalle aziende statunitensi, e dall’ISA x86. SoftBank ha acquisito ARM nel 2016, e subito con Fujitsu ha gettato le basi per creare un’infrastruttura organica per sviluppare soluzioni adatte, inizialmente, alla Difesa ed ai Centri di Ricerca nipponici e, successivamente – con tutta probabilità -, a tutte le fasce inferiori di mercato (PC da ufficio, Console, ecc). Si tratta di una strada intrapresa anche dalla Cina, sebbene questa si sia agganciata a Via (Zhaoxin) e AMD (Thatic) e all’ISA x86.

In ultimo, ARM è già padrona del mercato Mobile, e nel prossimo futuro potrebbe dividersi equamente anche il mercato Server con l’ISA x86 (Cloud Computing, Virtual Machine, ecc). L’ultimo anello della catena per sviluppare un ecosistema completo sarebbe quello di inserirsi nei settori più di nicchia, cioè i Mainframe, i sistemi Mission Critical, gli HPC (Dedicati soprattutto all’IA). Fujitsu, punta proprio a questi con l’A64FX.

Una volta coperte tutte le fasce di mercato con prodotti di qualità e ad ottimi prezzi, ARM diventerebbe effettivamente il fulcro del mercato informatico, ed implicitamente lo diventerebbe il Giappone. Si tratta di una strategia a medio-lungo termine, che probabilmente è stata avviata di comune accordo con i politici giapponesi, consci che nel futuro Geo-Politico mondiale gli USA perderanno sicuramente di peso, a favore di Russia/Europa e, soprattutto, Cina. Il Giappone cerca in questo modo di garantirsi una base su cui fondare la propria futura grandezza economica/tecnologica, qualora gli Stati Uniti venissero superati economicamente dalla Cina.

Passando ora alle questioni più tecniche, l’A64FX è un’uArch custom High Perfomance basata sull’architettura ARMv8.2, sviluppata congiuntamente con ARM/SoftBank (D’altra parte gli edifici delle due aziende distano appena qualche centinaio di metri in linea d’aria!).
Fujitsu, con l’A64FX punta in particolare a trend del momento, l’Intelligenza Artificiale, ed i numeri relativi alla potenza bruta sviluppata da questa uArch non lasciano dubbi. Nelle slide possiamo notare che la massima efficienza, per la CPU a 48 Core, si raggiunge quando la capacità computazionale è pari a 2,7 TFlop in Doppia Precisione. Da qui si evince che ogni corre A64FX (Dotato di 2 unità 512bit FMA) è capace di processare 32 Flops in Double Precision a 1,8 GHz. Per fare un confronto, l’Intel Xeon Platinum 8180 (28C) ha un picco di 2,03 Tflop @2,3 GHz. Se quindi livelliamo la frequenza dei due processori, il core A64FX e il core Skylake-SP hanno la medesima capacità di calcolo in Doppia Precisione.

Per massimizzare le capacità di calcolo di questo processore, Fujitsu ha deciso di utilizzare la memoria HBM2 come Cache di terzo livello, arrivando a ben 32GB (1024GB/s), e montando tutto su un Interposer! Niente a che vedere con la capacità di una Cache L3 on Die (Da questo punto di vista sembra di essere tornati indietro di 20 anni, quando la Cache L2 delle CPU era installata sulla Scheda Madre: corsi e ricorsi della storia!). Per completezza, riportiamo che la Cache L1 è accreditata di una Bandwidth di 11TB/s e la Cache L2 di 3,6 TB/s.

Altra caratteristica di questa CPU, è il fatto di essere realizzata sui 7nm FinFET di TSMC, e di integrare “soli” 8,876 mld di transistor, una cifra del tutto comparabile a quella di Skylake-SP (Accreditato di circa 8,5 mld di transistor). Questo lascia intuire un Die Size di circa 350mm2, che sicuramente permetterà rese produttive molto elevate considerato il prodotto.

Lasciandovi con alcuni link per approfondire questa nuova uArch di Fujitsu, non possiamo non restare meravigliati per l’ottimo lavoro svolto dagli ingegneri giapponesi: sembrano aver tirato fuori dal cilindro una CPU potente, “facile” da produrre (Die Size non eccessivo) e dall’ottimo potenziale (ISA ARM).

Fonti: Anandtech, David Schor, The Register

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Gian Maria Forni
Autore: Gian Maria Forni
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Esperto di mercati e CPU
Sebbene sia laureato in Lettere e Filosofia, indirizzo Storia Contemporanea, e scriva per quotidiani e riviste di tale settore, ha sempre avuto la passione per l'informatica ed ha collaborato quale moderatore in importanti forum del settore
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