Китай планує побудувати суперкомп’ютер на виключно CPU з неймовірною кількістю ядер
Китайські вчені анонсували амбітний проєкт суперкомп’ютера, який повністю працюватиме на центральних процесорах (CPU) без використання графічних прискорювачів. За попередніми даними, система матиме literally «приголомшливу» кількість ядер, що може змінити уявлення про баланс між CPU та GPU у високопродуктивних обчисленнях. Хоча деталі проєкту залишаються закритими, експерти вже називають цю ініціативу викликом традиційним архітектурам суперкомп’ютерів, які сьогодні майже повністю покладаються на GPU-прискорення.
У цій статті ми розберемо, чому Китай обрав шлях «чистого CPU», які технічні виклики стоять перед інженерами, і як це може вплинути на майбутнє обчислень – включно з ігровими технологіями.
Чому суперкомп’ютер на самих CPU?
Сучасні суперкомп’ютери (наприклад, Fugaku в Японії або Frontier у США) використовують гібридні архітектури: CPU для загальних завдань і GPU/прискорювачі для паралельних обчислень. Однак китайський проєкт пропонує повернутися до витоків – використовувати виключно CPU з величезною кількістю ядер.
Основні причини такого підходу:
- Зменшення складності програмування – GPU-код вимагає спеціалізованих фреймворків (CUDA, OpenCL), тоді як CPU-обчислення частіше використовують звичні мови та моделі паралелізму.
- Глобальна нестача GPU – останніми роками ринок страждає від дефіциту відеокарт, що робить CPU-рішення більш доступними.
- Енергоефективність – деякі новітні CPU (наприклад, ARM-архітектури) демонструють краще співвідношення продуктивності до ватів, ніж потужні GPU.
- Політичні обмеження – через санкції Китай має обмежений доступ до передових GPU (NVIDIA A100/H100 тощо), тому змушений шукати альтернативи.
Як це працюватиме?
За оцінками аналітиків, суперкомп’ютер складатиметься з десятків тисяч процесорів зі сотнями або навіть тисячами ядер кожен. Ймовірно, використовуватимуться спеціалізовані ARM-чипи китайської розробки (наприклад, SW26010 з попередньої системи Sunway TaihuLight), або новітні архітектури на кшталт RISC-V.
Китайський контекст: шлях до незалежності
Китай уже має досвід створення суперкомп’ютерів без використання західних технологій. Sunway TaihuLight (2016 рік) працював виключно на власних процесорах SW26010 і тривалий час посідав перше місце у світовому рейтингу TOP500.
Проте сучасний новий проєкт – це крок далі. Він не просто повторює стару ідею, а пропонує масштабувати її до небачених розмірів. Ключовою відмінністю стане кількість ядер: якщо Sunway TaihuLight мав ~40 000 процесорів по 256 ядер (разом ~10,7 млн ядер), то нова система може перевищити 100 млн ядер.
Що це означає для ігрової індустрії?
На перший погляд, суперкомп’ютери далекі від ігор. Але насправді технології, розроблені для них, згодом потрапляють у споживчі пристрої. Наприклад:
- Паралельна обробка даних – алгоритми, оптимізовані для багатоядерних CPU, можуть покращити фізику, AI та штучний інтелект в іграх.
- Хмарний геймінг – саме такі суперкомп’ютери можуть стати основою для серверів хмарного геймінгу, де кожен гравець отримує окреме віртуальне ядро.
- Рендеринг та симуляції – ігрові рушії (Unreal Engine, Unity) все частіше використовують CPU для складних симуляцій, а не тільки GPU.
Технічні нюанси: міфи та реальність
Чому всі не будують CPU-суперкомп’ютери?
Головний недолік – обмежена пропускна здатність пам’яті. Кожне ядро CPU потребує швидкого доступу до даних, а шина пам’яті з великою кількістю ядер стає вузьким місцем. У сучасних гібридних системах GPU мають власну високошвидкісну пам’ять (HBM), що знімає цю проблему.
Китайські інженери, ймовірно, вирішуватимуть це за допомогою розподіленої архітектури з кількома рівнями кешу та спеціалізованих мереж InfiniBand або власних протоколів. Також можливе використання проміжної пам’яті (HBM) на кожному процесорі, як це роблять у Intel Xeon Phi чи AMD EPYC.
Порівняння з існуючими системами
| Система | Рік | Кількість ядер | Тип прискорювачів |
|---|---|---|---|
| Sunway TaihuLight | 2016 | ~10,7 млн ядер | Немає |
| Frontier (США) | 2022 | ~8 млн ядер + GPU | AMD Instinct MI250X |
| Fugaku (Японія) | 2020 | ~7,6 млн ядер | Немає |
| Нова китайська система (прогноз) | 2026+ | >100 млн ядер | Немає |
Як бачимо, новий проєкт має на меті на порядок перевершити будь-яку існуючу систему за кількістю ядер, хоча загальна обчислювальна потужність (флопси) може бути нижчою, ніж у систем з GPU.
Вплив на ринок процесорів та ігрове залізо
Світові тенденції
Сьогодні ринок CPU розвивається у бік збільшення кількості ядер у споживчих пристроях. Процесори AMD Ryzen Threadripper пропонують до 64 ядер, а серверні EPYC – до 128 ядер. Intel анонсувала лінійку Xeon з 288 ядрами на 2024-2025 роки.
Якщо китайський проєкт буде успішним, він прискорить розвиток технологій поєднання ядер (chiplet-архітектура, 3D-компоновка) і здешевить виробництво багатоядерних чипів для всіх.
А що з іграми?
Сучасні ігри досі слабко використовують багатоядерні CPU – у більшості випадків достатньо 6-8 ядер. Але зі зростанням складності фізики, AI та рендерингу, розробники почнуть активніше залучати всі доступні ядра. Наприклад, консоль нового покоління PS5 має 8 ядер, але для хмарного рендерингу можна використовувати десятки.
Крім того, сам факт існування суперкомп’ютера з усіма CPU стимулює створення нових алгоритмів паралельного програмування, які згодом стануть доступні і геймдевам.
Можливі терміни та очікування
За даними китайських ЗМІ, проєкт перебуває на стадії технічного дизайну та моделювання. Розгортання прототипу очікується не раніше 2026-2027 року. Система, ймовірно, буде розташована в одному з національних суперкомп’ютерних центрів (наприклад, у Шеньчжені чи Пекіні).
Вартість будівництва може сягати десятків мільярдів юанів, але для Китаю це питання технологічної незалежності.
Висновки
Плани Китаю побудувати all-CPU-powered суперкомп’ютер з приголомшливою кількістю ядер – це сміливий крок, який кидає виклик панівній парадигмі GPU-прискорення. Хоча ризики високі (проблеми з пам’яттю, охолодженням, енергоспоживанням), успіх може відкрити нову еру для високопродуктивних обчислень.
Для геймерів та IT-спільноти ця новина – нагадування, що епоха багатоядерних CPU тільки починається. І навіть якщо ви зараз граєте на 8-ядерному процесорі, через 5-10 років 128 ядер можуть стати нормою.
Стежте за розвитком подій – можливо, ми станемо свідками народження нового світового лідера обчислювальної потужності.
Залишайтеся з нами, щоб першими дізнаватися про найгарячіші новини зі світу технологій та ігрового заліза.
