申威sw26010-pro处理器性能比提高

11月26日消息，SC(InternationalConferenceforHighPerformanceComputing,Networking,Storage,andAnalysis)是高性能计算，体系结构领域顶级会议。

在刚刚举行的SC23上，我国向世界展示了全新的申威SW26010-Pro处理器，性能比上一代提高了四倍。这是我国采用自主指令集（基于Alpha进行扩展），具有完全自主知识产权的处理器系列产品。

据介绍，基于申威SW26010处理器的神威太湖之光目前在Top500超算榜单中排名第11名，而使用新处理器的超级计算机则排在第二名，仅次于美国橡树岭国家实验室的Frontier。

▲SC23PPT，图源：RongfenLin

SW26010-Pro由6个核心组和1个协议处理单元（PPU）构成，每个核心组包含64个计算处理元素，总计384个内核，相比下SW26010只有4个核心组。

此外，它支持的内存控制器也已经从DDR3升级到DDR4-3200；而且每个核心组都有自己的内存控制器，配备16GB内存，理论带宽达307.2GB/s。一个芯片能访问96GB主内存，相比SW26010的32GB实现了显著提升。

据ChipsandCheese称，SW26010ProC拥有比前代产品更快的运行速度（CPE频率为2.25GHz，MPE频率为2.10GHz，前代产品仅1.45GHz），再加上全新64位RISC微架构和系统架构的改进，其FP64计算吞吐量也增加了四倍以上。

数据显示，每颗SW26010Pro的最大FP64吞吐量为13.8TFLOPS。从理论计算吞吐量的角度来看，新型超级计算机十分强悍。虽然SW26010-Pro在节点级别与FugakuA64FX相似，但我们的超级计算机可以在使用更少芯片的同时提供更高的FP64吞吐量。IT之家汇总数据对比如下：

CPU计算核心FP64FP32SW26010-Pro38413.8TFLOPS27.6TFLOPSSW260102562.9TFLOPS5.8TFLOPSA64FX483TFLOPS6TFLOPSMI250X(单GCD)11023.9TFLOPS23.9TFLOPS|47.8TFLOPS(packed)

不过，它的内存带宽未能与计算吞吐量相匹配，因此内存带宽成为了它的性能瓶颈。

SW26010-Pro试图通过将缓存容量增加到256KB（SW26010为64KB）来解决问题，但在缺乏适当的L2缓存的情况下，每个CPE只有256KB的缓存明显是不够的，因此两个处理器仍然存在主要的性能瓶颈。同时，一个双通道DDR4-3200（51.2GB/s）的内存子系统对于拥有512位向量FPU、每周期最高可达16FP64FLOPS的64核处理器来说也非常不够用。

超算系统节点HPL-MxP性能（Eflop/s）理论FP64吞吐量(Pflop/s)新一代神威107,136申威SW26010-Pro5.0481,481.05神威・太湖之光40,960申威SW26010？121.6富岳158,976A64FX2537.21Frontiers9,408（64cAMD霄龙7A53+4xAMDMI250X）9.95071,821.84（仅GPU为1,679.62）