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O Sandia National Labs, do Departamento de Energia dos EUA, acredita que a nova tecnologia de memória pode ser o segredo para simulações de armas nucleares mais rápidas e precisas.
É por isso que esta semana a agência concedeu um contrato de pesquisa e desenvolvimento à Intel – uma empresa que desmantelou sistematicamente seu negócio de memória nos últimos anos.
O programa plurianual de Tecnologia de Memória Avançada (AMT) está sendo financiado pela Administração Nacional de Segurança Nuclear (NNSA) do DoE, que tem a tarefa de manter a confiabilidade e prolongar a vida útil do arsenal estratégico dos EUA, simulando seus projetos, degradação e destruição potencial usando supercomputadores.
E não é apenas na física de armas nucleares e na análise de materiais que a NNSA está interessada. Por exemplo, a agência desenvolveu modelos para simular o fluxo de ar turbulento sobre um míssil hipersônico que transmite más notícias na forma de uma ogiva para uma cidade. Como essas simulações geralmente exigem inúmeros parâmetros para prever com precisão a física em jogo, Sandia acredita que elas provavelmente se beneficiarão do desempenho aprimorado da memória.
Com a ajuda de Los Alamos e Lawrence Livermore National Labs, o programa explorará o uso de “várias tecnologias com potencial para oferecer mais de 40 vezes o desempenho de aplicativos de nossos futuros sistemas de exascale NNSA”, disse Thuc Hoang, diretor de Simulação Avançada e Informática, em um declaração.
Por que Intel?
A decisão de trabalhar com a Intel no projeto é no mínimo interessante. O fabricante de chips não é estranho a novas arquiteturas de memória, com várias gerações de processadores Xeon Scalable agora suportando memória em camadas e persistente por meio da linha Optane.
Curiosamente, porém, a Intel morto essa divisão neste verão, apenas alguns anos depois que seu parceiro Micron parou de produzir os módulos de memória 3D XPoint usados nos produtos. A Chipzilla também não tem um negócio de flash NAND. Isto vendido essa divisão para SK hynix em 2020.
Para ser justo com a Intel, não é preciso uma família de produtos comerciais para poder realizar P&D nessa área.
De acordo com Josh Fryman, colega da Intel, grande parte do programa será gasta explorando maneiras de extrair mais desempenho da memória DRAM padrão.
“Nosso objetivo com o programa AMT é mudar a forma como a DRAM é organizada e ajudar os fornecedores de DRAM a projetar e entregar produtos superiores”, disse ele Strong The One. “O crescimento do paralelismo dos dispositivos de computação excede o crescimento do paralelismo das estruturas DRAM. Isso deve mudar para as plataformas atuais e futuras para oferecer maior desempenho e ser mais eficientes em termos de energia.”
O programa DoE começa no momento em que a indústria se prepara para dar o salto de DDR4 para DDR5 DRAM, com o lançamento dos primeiros processadores de nível de datacenter compatíveis da AMD neste outono e da Intel no início do próximo ano. Além de suportar capacidades muito maiores – potencialmente tão alto quanto 768 GB por DIMM – DDR5 também é significativamente mais rápido do que a geração anterior.
O crescimento do paralelismo dos dispositivos de computação excede o crescimento do paralelismo das estruturas DRAM
Com um clock mínimo de 4.800 megatransferências por segundo, essa memória está no mercado de consumo há mais de um ano e sua largura de banda por DIMM é pelo menos 50% maior que a do DDR4. Fornecedores de memória, incluindo Micron Espero para aumentar isso eventualmente até 8.800MTps.
A Intel planeja contribuir com as descobertas do programa de pesquisa para o consórcio da indústria JEDEC que supervisiona os padrões de memória DRAM, disse Fryman.
Além da DRAM
A DRAM mais rápida e de menor latência não é a única tecnologia que pode ser usada no programa. “Esperamos que as tecnologias resultantes do nosso trabalho AMT sejam ortogonais ao CXL”, disse Fryman.
A Intel tem sido fundamental para o desenvolvimento da interconexão Compute Express Link (CXL), o primeiras aplicações dos quais incluem expansão de memória, pooling e casos de uso de memória em camadas.
Por exemplo, os módulos de expansão de memória CXL de empresas como Laboratórios Astera, Samsunge outros prometem funcionalidade semelhante aos módulos de memória persistente Optane da Intel, agora extintos – embora com latências muito mais baixas e maior largura de banda.
A Intel também está entre as primeiras a assar memória de alta largura de banda (HBM) em uma CPU principal. As CPUs Xeon Max anunciadas recentemente pela corporação anexam até 64 GB de HBM2e diretamente ao pacote, fornecendo aproximadamente 1 TB/s de largura de banda de memória. Os processadores estão sendo integrado no supercomputador Aurora do Argonne National Labs.
No entanto, isso não significa necessariamente que qualquer uma dessas tecnologias será realmente usada no programa DoE. ®
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