Pezy Computing представила PEZY-SC4s — многоядерный чип на архитектуре MIMD

На конференции Hot Chips 2025 японская компания Pezy Computing, занимающаяся разработкой процессоров, представила свой флагманский центральный процессор PEZY-SC4s, использующую подход MIMD (множественный поток команд, множественный поток данных).

MIMD представляет собой классическую архитектурную концепцию, которая редко встречается в современной полупроводниковой индустрии, где доминируют различные варианты архитектуры SIMD. Несмотря на малую распространенность, MIMD демонстрирует превосходство в сценариях использования с высокой степенью разряженности и расхождения потоков, где лишь немногие потоки выполняют идентичные инструкции одновременно. 

Чип PEZY SC4s изготовлен по 5-нанометровому техпроцессу TSMC и отличается значительной площадью кристалла, который достигает примерно 556 мм². Компания провела глубокое моделирование своих разработок, чтобы оценить влияние архитектурных решений на энергопотребление и производительность. 

По сравнению с предыдущим поколением архитектуры SC3, в новой архитектуре SC4s прогнозируется увеличение энергоэффективности более чем в два раза при выполнении рабочих нагрузок DGEMM. При моделировании производительности отмечается почти трехкратное улучшение при использовании алгоритма Смита-Ватермана в такой задаче, как выравнивание геномных последовательностей.

Pezy Computing представила очень смелое решение, которое в корне отличается от традиционных методов создания процессорных архитектур. Несмотря на свою уникальность, метод MIMD может быть крайне полезен в таких сложных задачах, как погодное моделирование, научные вычисления, сложные конвейеры обработки данных. Даже в типичных для дата-центров операциях, вроде развертывания веб-серверов, серверов приложений и баз данных, MIMD может показать себя более эффективно, чем SIMD, обеспечивая высочайшую эффективность в обработке неоднородных типов данных. В настоящее время Pezy Computing уже ведет разработку процессоров пятого поколения PEZY. Компания создает PEZY 5 по 3-нанометровому (или более совершенному) техпроцессу с плановым сроком выпуска в 2027 году.