Big Island: China hat erste eigene 7-nm-GPGPU

Gedacht ist das Design für künstliche Intelligenz, Cloud Computing und HPC-Anwendungen. Die Performance der GPGPU scheint hoch zu sein.

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Big Island ist die erste 7-nm-GPGPU aus China.
Big Island ist die erste 7-nm-GPGPU aus China. (Bild: Tianshu Zhixin)

Tianshu Zhixin alias Iluvatar hat die laut eigener Aussage erste in China entwickelte 7-nm-GPGPU vorgestellt (via Tom's Hardware), der Chip mit 24 Milliarden Transistoren wird als Big Island bezeichnet. GP steht für General Purpose Computing - gemeint ist eine breite Anwendung der Rechenleistung eines Grafikprozessors.

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Folgerichtig bewirbt Tianshu Zhixin das Big-Island-Design auch für Cloud-Server, das Trainieren von künstlicher Intelligenz und für den wissenschaftlichen Einsatz im HPC-Segment (High Performance Computing). Damit sollen unter anderem autonomes Fahren, Bildung, Finanzen, Industrie, Medizin und Überwachung abgedeckt werden.

Die GPGPU hatte laut Tianshu Zhixin im Mai 2020 ihr Tape-out, erste Chips sind im November vom Auftragsfertiger zurückgekommen und im Dezember wurde Big Island zum ersten Mal gestartet. Seitdem laufen die Tests und die Validierung, damit die GPGPU hinsichtlich Hardware und Software wie gewünscht einsatzfähig ist.

  • 7-nm-GPGPU alias Big Island (Bild: Tianshu Zhixin)
  • 7-nm-GPGPU alias Big Island (Bild: Tianshu Zhixin)
  • Steckkarte mit Big Island (Bild: Tianshu Zhixin)
7-nm-GPGPU alias Big Island (Bild: Tianshu Zhixin)

Zwar wird der Auftragsfertiger nicht explizit benannt, weil Tianshu Zhixin aber von 2.5D-CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) spricht, muss es TSMC sein. Der Hersteller hat multiple 7-nm-Prozesse im Angebot, darunter N7P (DUV) und N7+ (EUV). Die chinesische GPGPU wird den Renderbildern zufolge von vier Stacks an High Bandwidth Memory wie HBM2 unterstützt, was für eine hohe Rate des Datentransfers spricht.

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Big Island unterstützt typische Formate wie FP32, FP16, BF16, INT32, INT16 und INT8. Als groben Richtwert gibt Tianshu Zhixin an, dass die GPGPU bei halber Gleitkomma-Genauigkeit (FP16) auf 147 Teraflops kommt. Das ist weniger als bei AMDs Instinct MI100 mit rund 185 Teraflops und weniger als die Hälfte dessen, was Nvidias A100 mit 312 Teraflops schafft - bei doppelt so vielen Transistoren allerdings.

Für eine in China entworfene GPGPU-Architektur ist diese Performance-Angabe beeindruckend, weil eben keine lizenzierte IP von etwa ARM oder Imagination Technologies (PowerVR) zugrunde liegt. Da die Entwicklung von Big Island laut Tianshu Zhixin erst 2018 begonnen wurde, war auch die Dauer bis zur Fertigungsstellung vergleichsweise kurz. Offen bleibt, ob die GPGPU einen Respin benötigt oder demnächst in die Serienproduktion gehen kann.

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