インド、国家のチップ設計推進にArmのNeoverseを採用

（画像クレジット：Pexels / National Supercomputing Mission）

インドの先端コンピューティング開発センター（C-DAC）は今週、インド初の自社設計による高性能コンピューティング（HPC）CPUを発表しました[PDF]。「Aum」と名付けられたこのインド初のチップは、最大96コアまで拡張可能なチップレット設計で、Armのv8.4「Zeus」Neoverse V1設計（AWSのGraviton3で使用されているものと同じ）をベースとしており、TSMCの5nmプロセスで早ければ2024年に市場投入される予定です。

Aumは、インドが輸出規制の対象となる可能性を軽減することを目的とした国家スーパーコンピューティング・ミッションの一環として開発されました。このミッションでは、国産プロセッサ・アーキテクチャの導入を目指しています。しかしながら、IntelとAMDの両社にとって懸念材料となるかもしれませんが、Aumは高性能コンピューティングのシナリオだけでなく、パーソナルコンピューティング用チップにも利用できるようにすることが目標となっています。そして、Aumが存在する市場は比較的小規模です。

C-DAC AUMチップのプレゼンテーション資料 — Aumのパッケージと個別のA48Zチップレット設計。（画像提供：C-DAC）

96コアAumチップの中核を成すA48Zチップレットは、それぞれ48個のArm Zeusコア（ベース3GHz、ターボ3.5GHz）を搭載し、96MBの即時アクセスL2キャッシュと、コアと追加システムメモリをバッファリングする96MBのキャッシュ層によってサポートされています。全体として、各Aumパッケージは最大16個のDDR5メモリチャネル（5200MHz、332.8GB/sの帯域幅）と64GBのHBM3メモリ（標準6.4GHz、初期リリース時には5.6GHzにギアダウンされ、驚異的な2.87TB/sを実現）をサポートします。128個のPCIe Gen 5レーンによってバイトスループットが向上し、そのうち64レーンは追加のアクセラレータ（GPUやFPGAアクセラレータなど）を有効にします。

残りの64は、チップ内部の通信ファブリック（CCIXプロトコルに基づくNUMAスタイルの完全メモリコヒーレントリンクによるコヒーレントメッシュネットワーク）にルーティングされると思われます。このリンクは2つのAumソケット間の通信に使用され、AMDのInfinity Fabricから1～2ページの設計を引用しています。

資料によると、Aumの設計は主に、計算能力の1フロップあたりに利用可能なメモリ帯域幅の量（バイト/フロップ比）を増やすことを目指しており、これはHPC計算のパフォーマンスのスケーリングにおいて大きな制限要因であることがわかっている。車が多すぎる（1秒あたりの浮動小数点演算）のにレーンが少なすぎる（メモリスループット）と、結果はただ一つしかない。その結果、AumとそのArmアーキテクチャは、ソケットあたり4.6テラフロップスと合計3TB/秒のメモリ帯域幅のパフォーマンスを目標としている。これにより、バイト/フロップ比は0.7となり、世界最速のArmスーパーコンピュータである日本の富岳の0.38を大幅に上回り、米国のIBMおよびNvidiaベースのSummit（<0.2バイト/フロップ）を決定的に上回る。しかし、予想される300WのTDPでは、富岳のA64FX Armコアと比較してエネルギー効率は実際には低下しているようだ。

すべてが計画通りに進めば、インドのAum Arm CPUはスーパーコンピューティング分野への強力な参入となるでしょう。重要なのは、少なくとも最初の段階では、劇的な変化ではないにしても、国産CPUとなることです。メモリサブシステム全体の進化には明らかに多大な労力が費やされており、一般的にメモリはAumに使用されるTSMC 5nmチップよりも入手しやすく、入手しやすいです。CPUコア自体のカスタマイズは、C-DACの次のステップとなる可能性があり、インドへの道筋を準備するとともに、他の国々における「チップ国産化」プロセスに弾みをつけることになります。ちなみに、中国もArmに興味を示してきましたが、それは全く別の話です。

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より多様なチップエコシステムへの幅広い取り組みは、インテルがファウンドリーのクライアントチップ事業への再投資を決定した理由の一つです。ライバルのAMDも数年前（当時、史上最も困難な企業再編の最中でした）にこの動きを見せました。そして、これはArmエコシステムにとって、時に問題を抱えるx86エコシステムと比べれば、またしても勝利と言えるでしょう。x86エコシステム自体も、一部の企業に厳しい打撃を与えています。

また、これはおそらく、半導体メーカーの出荷量に関して今後起こることを暗示している。TSMC に設計を提案し、それを受け取る企業はますます増えているが、受け入れる企業すべてに与えられるウエハーの量は限られている。そして、出荷量争いの残骸はすでに床に散らばっている。

完全なスライドデッキは以下のとおりです。

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