18岁CEO催生开放架构平行处理器 提早实现exascale等级系统

在美国有一家由两个青少年所创立的新公司 Rex Computing ，开发了一款平行架构处理器，期望能为高阶系统带来10倍的每瓦效能提升;该公司并打算将指令集架构转为开放源码，以拉拢支持者。

这家新创公司的雄心不小，最近终于到了可以自己签公司合约年纪(18岁)的该公司执行长Thomas Sohmers的目标，是打造目前处理器与加速器的替代技术──现有的方案若要升级至研究人员期望在未来十年达到的exaflop等级性能，要付出的代价太高(主要是功耗方面)。

Sohmers 表示，运算产业界面前是一条艰辛的长路;大家广泛接受的是继续与英特尔(Intel)、Nvidia一起遵循摩尔定律(Moore's Law)路线往下走：“现在有一个很好的机会能让我们能提早实现exascale等级系统，我们需要的是很新的东西，我们也正在尝试推广它，不过这是一桩 困难的生意，很多人抗拒新的东西。”

最近Sohmers当选为Facebook发起的开放运算计画(Open Compute Project，OCP)高性能工作小组共同主席;他预期Rex最快能在明年1月完成其Neo核心的开发，并且透过OCP将该处理器架构开放：“我们的想法是让它成为一个基础架构，让其他人能利用它打造未来的系统。”

Neo核心架构

Sohmers 透露这会是第一个全力实现晶片的OCP专案，其他成员将协助提供晶片互连、以及实际的Verilog、RTL等设计程序。3W的Neo处理器在80mm2 面积内包含256个核心(核心架构如上图)，每个核心具备64位元ALU、128Kbyte容量的SRAM暂存记忆体。

每个Neo核心之间有16Gbyte/s的互连，晶片之间的总频宽约384 Gbytes/s。该处理器架构的灵感来自于Adapteva 的Epiphany晶片，Sohmers 用它做出了第一代原型晶片，不过该原型的记忆体频宽不够、也达不到他想要的双倍精度。

Rex Computing规划的系统设计

Rex Computing规划了一个系统设计(如上图)，只需利用三分之一的OCP 1U伺服器节点，采用4x4的晶片阵列，由一个次元件来控制──该公司打算一开始采用FPGA方案;Sohmers表示，该设计可达到50 Gflops/watt、双倍精度浮点运算。

执行Linux软体的控制晶片能提供Neo阵列存取功能，并能以C语言编写高度平行化的应用程式;不过Sohmers强调，要让新架构处理器充分发挥效能， 会需要用到一些新兴的平行编程解决方案，例如Unified C或Erlang。该新架构系统锁定的应用市场包括石油/天然气探勘、机器学习等等，Rex Computing正在筹募种子基金，为Neo处理器投片做准备。

在不久前的Supercomputing 2014大会上，Sohmers 与来自Cray、IBM、美国国家实验室的技术菁英们一起参与了一场座谈会，探讨exascale 等级系统的未来发展;有人认为，该类系统将会是远超过可预期的未来，部分原因是目前系统的性能都被高估了。

不过Sohmers认为，全球 百大超级电脑仍是利用已经有30年历史的Linpack基准，根本无法强调记忆体频宽或是模拟实际应用;而HPCG (high-performance conjugant gradient)基准是更实际的量测，采用该基准所列出的系统评比结果，只有Linpack基准性能的60分之一，因此现今最强大的系统可能只有还构不上petaflop等级的一半：“这真的很糟糕。”