Od 2 do 1,4 nm – Fujitsu ujawnia przyszłość swoich procesorów dla AI i HPC

Fujitsu przedstawiło pełną mapę drogową procesorów Monaka, następców A64FX wykorzystywanego w superkomputerze Fugaku. Nowe jednostki mają trafić do centrów danych od 2027 roku i będą rozwijane w kierunku coraz głębszej integracji akceleracji AI. Firma podkreśla, że cała linia została zaprojektowana w Japonii z myślą o wysokiej efektywności energetycznej, bezpieczeństwie oraz rosnącym zapotrzebowaniu na moc przetwarzania danych.

Fujitsu Monaka w 2027 roku, czyli fundament nowej platformy

Pierwsze układy z rodziny Fujitsu Monaka pojawią się w 2027 roku i będą wytwarzane w procesie 2 nm. Platforma bazuje na architekturze Armv9-A oraz konstrukcji chipletowej 3D, łączącej trzy oddzielne elementy. Rdzeń powstaje w litografii 2 nm, a część SRAM i I/O w 5 nm, co pozwala zoptymalizować zużycie energii i obniżyć koszty produkcji. Pojedynczy procesor oferuje 144 rdzenie, a konfiguracja dwusocketowa skaluje się do 288 rdzeni na węzeł.

Fujitsu podkreśla, że Monaka ma zapewniać dwukrotnie szybsze przetwarzanie zadań AI niż konkurencyjne układy, przy jednoczesnym dwukrotnym wzroście efektywności energetycznej. Wspierane są 12-kanałowe pamięci DDR5 oraz interfejs PCIe 6.0 z CXL 3.0. Wśród kluczowych funkcji znalazła się technologia Arm SVE2 oraz Confidential Computing, a całość zaprojektowano z myślą o chłodzeniu powietrzem.

Według Fujitsu, Monaka ma być platformą o wysokiej przepustowości przetwarzania danych i stabilności na poziomie rozwiązań klasy mainframe. Firma wskazuje na zastosowania obejmujące sztuczną inteligencję, symulacje oraz obsługę dużych zestawów danych.

Monaka-X w 2029 roku dla nowych zadań związanych z AI

Drugi etap rozwoju to Monaka-X, którego premiery należy oczekiwać w drugiej połowie 2029 roku. Układ w całości bazuje na procesie 1,4 nm i jest pierwszym serwerowym CPU wyposażonym w Arm SME, czyli Scalable Matrix Extension. Został zaprojektowany pod kątem zadań inferencyjnych, przetwarzania rozproszonego oraz uruchamiania modeli AI na zaszyfrowanych danych. Fujitsu przewiduje również bliskie sprzężenie CPU z GPU dzięki układowi typu 3D many-core.

Firma deklaruje, że Monaka-X stanie się podstawą do obsługi systemów autonomicznych, robotyki, inteligentnych miast oraz analizy danych medycznych i bezpieczeństwa. Wszystkie te zastosowania wymagają niskiej latencji oraz dużej przepustowości, które mają być znakiem rozpoznawczym nowej platformy.

Monaka-X z NPU w 2030 roku oraz pełna fuzja CPU-NPU w 2031

Kolejna iteracja systemu planowana jest na drugą połowę 2030 roku. Wariant Monaka-X z wbudowanym NPU rozszerzy platformę o sprzętową obsługę średniej wielkości modeli językowych. Fujitsu opracowało nowy, rekonfigurowalny silnik oraz akcelerator kwantyzacji, które mają poprawić szybkość mnożenia macierzy i funkcji aktywacji. Układ pozwoli na dynamiczne dostosowanie precyzji obliczeń i rozmiaru wykonywanych bloków, co obniża zużycie energii podczas wnioskowania.

Najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem w zaprezentowanej mapie drogowej jest Monaka-XX z premierą przewidzianą na 2031 rok. Będzie to pełna fuzja CPU i NPU z wykorzystaniem najnowszych procesów produkcyjnych. Fujitsu deklaruje, że chip powstanie jako kluczowy element suwerennej infrastruktury obliczeniowej dla sektora publicznego, obronnego, finansowego i medycznego.

Cała linia procesorów Monaka powstaje w oparciu o własną mikroarchitekturę Fujitsu i technologię ultra-niskiego napięcia, co ma zapewnić przewagę w obszarze efektywności energetycznej. Firma deklaruje też, że rozwój tych układów jest częścią strategicznego celu związanego z budową japońskiej, suwerennej infrastruktury obliczeniowej. Linia Monaka ma znaleźć zastosowanie w centrach danych, sektorze publicznym i innych zastosowaniach o znaczeniu krytycznym.