随着全球高性能计算需求的不断攀升,处理器制造技术和架构设计也在持续革新。欧洲在追求数字主权和科技自主的背景下,迎来了具有里程碑意义的进展——由法国主导的SiPearl公司成功完成了欧洲首款为高性能计算(HPC)量身定制的ARM架构处理器Rhea1的设计,并已进入台积电的7纳米工艺生产阶段。该处理器不仅代表了欧洲在超级计算硬件领域迈出的关键一步,也为未来超级计算机的发展指明了方向。SiPearl作为欧洲处理器倡议(European Processor Initiative,EPI)的核心成员,肩负着突破传统依赖进口芯片、打造自主可控、高效节能的处理器生态体系的使命。此次Rhea1处理器的研发成功,是欧洲在HPC领域实现技术自主的重大标志。Rhea1搭载了80个基于ARM Neoverse V1架构的核心,配备64GB高带宽堆叠内存(HBM2e)及最高512GB DDR5内存,充分满足超级计算对并行计算能力和内存带宽的严苛要求。
其采用台积电N6工艺,即7纳米改进版技术,具备较优的能效比和计算性能。超级计算中心的合作伙伴,德国尤利希超级计算中心(Jülich Supercomputing Center,JSC),计划采购超过2600颗Rhea1处理器,部署于超过1300个服务器节点,作为Jupiter超级计算机的CPU模块之一。整个Jupiter系统目标实现超百万亿次浮点运算(exaflops)性能,而Rhea1贡献约5千万亿次浮点运算(petaflops),虽然在整个系统中占比不大,但其作为欧洲自主研发处理器的象征意义非凡。值得关注的是,Rhea1项目经历了数年的延迟,最初预计2021年完成,期间面临设计调整与验证,尤其是在64核与80核架构之间权衡,最终确定80核设计以平衡计算性能和功耗。尽管Rhea1的设计基于2020年的技术架构,台积电的N6制程也相较当下主流的新一代制程略显落后,但这依然是欧洲HPC领域实现芯片自主化的宝贵试点。在全球竞争激烈的半导体市场,AMD和Intel已推出更先进的处理器,核数和速度均领先于Rhea1。
然而,作为第一代产品,Rhea1的存在意义在于奠定生态基础,为未来更先进的芯片研发奠定坚实基础。据悉,SiPearl公司正积极开发下一代产品Rhea-2,计划采用模块化芯片组设计(Chiplet结构),利用多芯片多工艺整合,推升性能和能效,目标抢占更高端HPC市场。SiPearl的融资同样引人注目,在最新一轮A轮融资中,累计筹集资金达到1.3亿欧元,投资方包括ARM、Atos、欧洲投资银行(EIB)、欧洲创新委员会以及法国政府旗下的French Tech Souveraineté等。融资中首次引入来自台湾的天域资本(Cathay Venture),标志着SiPearl正强化与亚洲半导体产业链的联系,借助台积电等先进制造资源加快产品落地与市场推广。该公司目前员工规模约200人,分布在法国、西班牙和意大利,聚焦处理器设计、软件生态构建及客户合作。作为欧洲整体数字战略的重要组成部分,SiPearl和Rhea1的成功不仅仅是硬件层面的突破,更是欧洲科技自主与创新能力提升的具体体现。
欧洲长期依赖美国及亚洲供应商的先进芯片与技术,存在一定战略风险。Rhea1的出现,有望缓解部分关键计算领域的外部依赖,推动科研和工业界迈向更开放自主的创新时代。尽管起步较晚且技术暂时处于落后状态,但Rhea1代表了欧洲芯片设计和制造的先行示范,未来持续优化升级的潜力巨大。接下来,Rhea1芯片将在实验环境中经过严格测试,验证其稳定性和性能表现,确保其能够满足Jupiter超级计算机复杂的运算需求。期待SiPearl能够借力强大的产业投资和技术合作,缩短产品迭代周期,实现更先进工艺制程和新架构的运用。与此同时,Jülich超级计算中心作为全球领先的科研机构,将借助Rhea1加速完成复杂模拟和分析任务,包括气候模型、生命科学和材料科学研究,为科学发展提供有力支撑。
此外,Rhea1的设计为各大欧洲科研机构和产业界提供了更多可定制扩展的选项,有望带动ARM架构在服务器和超算领域的广泛应用,挑战传统x86架构的市场格局。总之,SiPearl发布并流片欧洲首款HPC ARM处理器Rhea1,标志着欧洲在高性能计算自主技术领域迈出坚实一步。这不仅增强了欧洲在全球科技竞争中的话语权,也为未来超级计算架构创新提供了宝贵的经验和技术积累。展望未来,随着技术演进和产业链完善,欧洲有望凭借Rhea系列处理器实现更强劲的计算能力,推动科研与产业应用进入一个崭新的智能时代。