Hlavní navigace

Slovenský Tachyum vyvíjí vlastní univerzální procesor. Má překonat klasické procesory i grafiky

Jan Sedlák

Radoslav Danilák už dva čipové startupy vybudoval a stvořil. Nyní míří dál i za podpory slovenské vlády.

Doba čtení: 6 minut

Sdílet

Oblast kolem Mission College Boulevard v kalifornském městě Santa Clara letos na podzim dostala nového nájemníka. Mezi kanceláře procesorových a čipových gigantů Intel, AMD a Nvidia se se svými třiceti zaměstnanci vměstnala mladá firma, která si říká Tachyum.

Jde o symbolický krok, protože se Tachyum v některých ohledech chystá těmto zavedeným značkám konkurovat. Kořeny má na Slovensku, kde ve vývoji zaměstnává dalších dvacet lidí, a slibuje, že na trh dodá univerzální procesor pojmenovaný Prodigy.

Ten má podle oficiálních prohlášení v určitých typech úloh překonat jak běžné procesory (CPU), tak grafické karty (GPU) a rovněž AI procesory TPU od Googlu. Tachyum slibuje vyšší výkon, na jedno vlákno vyšší než Xeon od Intelu, a zároveň menší rozměry procesorových jader, než jaké má ARM. Prodigy má nabídnout 64 jader (4 GHz), 7nm výrobní technologii FinFET a celkové rozměry 290 milimetrů čtverečních.

„S masovou výrobou chceme začít v roce 2021, rozjede se na Tchaj-wanu. Prodigy se pak na trh dostane v první polovině stejného roku. Nyní jsme ve fázi vývoje. Počátkem roku 2020 bychom se měli dostat na 90procentní osazení čipu obvody,“ popisuje pro Lupu zakladatel Tachyum Radoslav Danilák. „V počáteční fázi plánujeme vypustit několik tisíc kusů Prodigy (samples) a u masové výroby očekáváme objemy v milionech kusů.“

Dva prodané startupy

Právě Danilák, který už řadu let žije ve Spojených státech, je v případě nového projektu ze značné části vracejícího se na Slovensko důležitou postavou. Tachyum prozatím nezveřejnil příliš konkrétních detailů toho, jak by Prodigy přesně měl pracovat a jak dokáže překonat CPU, GPU i TPU zároveň. I proto celý koncept u některých lidí budí pochybnosti. Danilák má ovšem za sebou v branži s čipy a procesory velkou historii.

Radoslav Danilák, Tachyum
Autor: Tachyum

Radoslav Danilák, Tachyum

Úspěšný Slovák se do USA vydal ještě koncem devadesátých let, kdy nastoupil do společnosti Gizmo Technologies a podílel se na vývoji 64bitového x86 procesoru. Následně přešel do Toshiby, kde pracoval jako procesorový architekt a společně se svým týmem stál za vývojem čipu používaným v herní konzoli PlayStation 2.

Na pozici vedoucího architekta pokračoval i v Nvidii, kde dostal na starost nForce 4. Podílel se rovněž na vývoji čipu pro superpočítač Tianhe-1A, který je umístěn v Číně a nějakou dobu byl nejvýkonnějším strojem svého druhu na světě.

Poté se začal věnovat vlastním projektům. Prvním z nich byl startup SandForce vyvíjející čipy pro SSD disky (mimo jiné se díky SandForce podařilo výrazně srazit jejich cenu). Nakonec se jich prodalo kolem 53 milionů a objevily se třeba v noteboocích MacBook Air. SandForce byla poté v roce 2011 koupena podnikem LSI Corporation, který z ní udělal divizi pro flash komponenty. Odkupní částka činila 377 milionů dolarů při původní investici 60 milionů dolarů.

Úspěšně prodán byl i druhý Danilákův projekt. Skyera vyvíjela storage systémy a v roce 2014 ji za nespecifikovanou částku koupil Western Digital (který mimo jiné investoval do brněnského RISC-V hráče Codasip).

Peníze i od slovenské vlády

Slovenský technolog a podnikatel část získaných peněz dal na prvotní investici do Tachyum. Jeho třetí startup pak nedávno získal investici ve výši 25 milionů dolarů. Vedl ji slovenský investiční fond IPM Group, který vkládá peníze do slibných technologických firem různého zaměření – mimo jiné do slovenského „létající auta“ Aeromobil.

Prodigy Universal Processor od Tachyum
Autor: Tachyum

Prodigy Universal Processor od Tachyum

Penězi přispěla i současná slovenská vláda, která letos Tachyum poskytla půjčku ve výši 15 milionů eur s odkladem splátek na čtyři roky a dobou splácení deset let. Slovenští představitelé si od toho slibují to, že se země posune směrem k vyspělé ekonomice s přidanou hodnotu, kterou dnes u sousedů reprezentují zejména podniky jako ESET. Podobně ostatně mluví i Danilák, který v rodné zemi investuje do vývojového centra.

Tachyum chce stejně sehrát roli na evropské úrovni. Starý kontinent je v současné době v řadě oblastech informačních technologií nesamostatný a závislý na Spojených státech a Číně. Změnit to má mimo jiné projekt EuroHPC (Česko zastupuje ostravské IT4Innovations), který v Evropě buduje síť superpočítačů a jednou z přidružených aktivit je i vývoj vlastních procesorů.

„V rámci EuroHPC chceme být dodavatelem čipů pro naše partnery, kteří systémy EuroHPC budou stavět. Budeme poskytovat referenční návrh a funkční systém,“ uvádí Danilák. Slovenský startup už se připojil k Open Euro High Performance Computing Project (OEUHPC), který staví na principech otevřeného hardwaru (Open Compute Project).

Tachyum po založení v roce 2016 hned následující rok přišel s překladačem a simulátorem procesoru, díky čemuž se podařilo dosáhnout na první pre-series A financování. V roce 2018 pak došlo na vytvoření kritických obvodů jádra na 7nm procesu, což posloužilo jako engineering proof a bylo možné získat další peníze. Dostat se do produkční masové fáze má dle propočtů celkově vyjít na 50 až 55 milionů dolarů.

Pro superpočítače, 5G či AI

Prodigy Universal Processor míří především do oblastí hyperscale aplikací, již zmiňovaných superpočítačů (HPC), telekomunikací (5G) a mobility obecně a umělé inteligence. Prodigy bude mít osmikanálové kontrolery pro paměti DDR4/DDR5, kontrolery pro 400 GbE, 32 MB L2 a L3 cache, podporu PCIe 5.0 (72 linek), případně rovněž kontrolery pro HBM3, a spotřebu 180 wattů. V budoucnu má přijít i verze se 128 jádry.

„Dnes se používají procesory (CPU) na běžný software. Pro superpočítače se často používají GPU. Ty je těžké programovat, ale využívají se zejména díky lepšímu poměru ceny a výkonu. Na umělou inteligenci se pak používají vedle GPU také TPU, důvody jsou podobné. V datových centrech lze najít i FPGA využívající se pro AI a síťové aplikace. Používání heterogenních čipů pak znamená, že když například AI systém běží na TPU, jsou GPU a CPU nevyužité. Náš univerzální procesor se programuje jednoduše jako konvenční procesor, ale dosahuje podobného poměru ceny a výkonu a ceny a spotřeby jako GPU či TPU,“ přibližuje Danilák princip, se kterým chce Prodigy do hry vstoupit. Procesor tak má nahradit tři až čtyři čipy.

„Díky nové instrukční sadě a technologie kolem kompilátoru máme jeden z nejlepších IPC (Instructions Per Cycle). Díky architektuře máme jednodušší obvody a můžeme dosahovat vysoké frekvence. Díky tomu IPC x frekvence překonává například IPC x frekvence u Xeonu. To se týká CPU. U GPU je pak výkon dán funkcí počtu FP (floating points) jednotek x frekvence. Typické GPU běží na 1,35 GHz. Takže i kdyby měl Tachyum pouze polovinu FP, ale běžel na 4 GHz, stále bude rychlejší než GPU. U TPU, které běží na 1 GHz, je to podobné jako u GPU. Vyšší frekvence umožňuje efektivněji překonat výkon TPU při nižších nákladech,“ vysvětluje dále slovenský technolog.

Menšího prostoru vůči ARM se pak má dosáhnout díky instrukční sadě a díky tomu, že překladač předpřipraví instrukce v pořadí, jak budou vykonávány. Pak je potřeba menší hardware.

Tachyum má využívat 64bitové instrukce a má mít jen několik nejčastěji používaných variací. Instrukce Tachyum má reprezentovat v průměru 1,4 RISC operací.

Diners Vánoce2019

Prodigy má mít k dispozici 64bitový Linux a GCC. Aplikace nemá být nutné přepisovat. Ty napsané v C/C++, Fortran, Java, TensorFlow, PyTorch a dalších bude stačit překompilovat. Pokud nebude k dispozici zdrojový kód, půjde využít emulaci. „Někteří zákazníci plánují emulátor využívat, aby mohli provozovat nepřeložené linuxové x86 aplikace. Pokud emulace poběží na poloviční rychlosti, pro málo využívané aplikace je to dostačující. Většina našich zákazníků poběží nativně v instrukční sadě Tachyum.“

„V současné době máme výsledky ze simulací (C-model). Ve třetím kvartálu roku 2020 bychom měli mít FPGA hardware, aby bylo možné potvrdit výsledky rychlostních testů. Jména zákazníků, se kterými aktuálně spolupracujeme, prozatím nemůžeme sdílet,“ doplňuje Danilák k současné fázi vývoje.