CPU‧GPU‧TPU를 원칩에…

반도체 기업 테크얌(Tachyum)이 CPU와 GPU, TPU 기능을 단일 아키텍처에 통합한 칩인 프로디지(Prodigy)를 발표했다. 프로디지 CPU 사양은 최대 128코어, 동작 주파수는 5.7GHz이며 16채널 DDR5 메모리, TDP는 950W다.

프로디지는 CPU와 GPU, TPU 작업을 동일 칩에서 실행할 수 있는 범용 프로세서다. 모든 작업을 동일 칩에서 실행할 수 있기 때문에 경쟁 제품보다 비용을 절약할 수 있지만 고성능이라는 특징을 갖고 있다. 테크얌은 프로디지를 발표한 프레젠테이션에서 프로디지가 HPC 측면에서 인텔 제온 CPU보다 4배 성능을 발휘하며 엔비디아 H100보다는 HPC 면에서 3배, AI와 추론 워크로드 측면에선 6배 성능을 실현하고 있다고 밝히고 있다. 또 경쟁사 시스템과 비교하면 같은 전력으로 10배 이상 성능을 실현 가능하다고 어필하고 있다.

프로디지 특징을 보면 최대 5.7GHz로 동작하는 고성능 유니파이드 64비트 코어를 최대 128개 탑재하며 16채널 DDR5 메모리 컨트롤러를 갖췄다. PCIe 5.0 64 레인을 지원하며 SPEC CPU2017 정수 연산 성능은 인텔 제온 플래티넘 8380 4배, AMD 에픽 7763 HPC 3배, 배정밀도 부동소수점 성능은 엔비디아 H100 3배, AIFP8 성능은 엔비디아 H100 6배라는 설명이다.

프로디지는 2개 또는 4개 멀티 소켓을 지원해 T16128-AIX 4개로 이뤄진 최대 512코어 TDP 3800W 시스템을 구축하는 것도 가능하다. 덧붙여 프로디지는 모두 TSMC 5nm 제조공정으로 만들며 명령세트 아키텍처는 네이티브와 x86, ARM 아키텍처, RISC-V에 대응한다.

HPC와 AI 관련 고유 기능은 코어당 2×1024비트 벡터 단위, 코어당 4096비트 매트릭스 프로세서, FP64, FP32, TF32, BF16, Int8, FP8, TAI 데이터형 지원, 행렬을 효율적으로 보존, 로딩하기 위한 스캐터 등을 포함하고 있다. FP64 성능이 90TFLOPS인데 비해 전용 공랭랙이라면 최대 6.2PFLOPS, 액냉랙이면 12.9PFLOPS까지 성능을 높일 수 있다.

프로디지는 2022년 하반기 릴리스 예정이며 차세대 모델인 프로디지2가 2024년 하반기 등장 예정이다. 프로디지2에 대해 회사 측은 제조공정 3nm에 더 많은 코어와 메모리 대역폭을 갖추고 PCIe 6.0과 CML에 대응한다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.