在超級計算機領(lǐng)域，歐盟終于后知后覺(jué)的邁出了步子——

據歐盟委員會(huì )官網(wǎng)近日報道，歐盟委員會(huì )對「歐洲高性能計算共同計劃」進(jìn)行了升級。32個(gè)國家擬投資80億歐元（約合641億）發(fā)展下一代超級計算機技術(shù)，主要在兩個(gè)方面：

建造每秒能執行百億億次（10的18次方）浮點(diǎn)運算的超級計算機；研制出高性能的量子計算機以及結合了量子計算和經(jīng)典計算的混合計算機。該方案將于2021年開(kāi)始啟動(dòng)。

「超級計算機已經(jīng)成為奪得數字主權的最前沿技術(shù)，緊隨國際技術(shù)競賽是當務(wù)之急。我們的目標是使用百億億次計算機快速達到計算的下一個(gè)標準，而且最重要的是已經(jīng)集成了量子加速器以開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力機器，這種顛覆性技術(shù)將會(huì )使歐洲處于領(lǐng)先地位?！箽W洲內部市場(chǎng)專(zhuān)員Thierry Breton表示。

目前全球超計算機的主導權牢牢的掌控在日本、美國和中國的手中，歐盟包括超算在內的高新技術(shù)則一直被美國牽制，這次歐盟的意圖很明顯，就是擺脫受制于人的地位。

百億億次（E級）浮點(diǎn)計算力是中國、美國、日本都在追求的HPC高峰技術(shù)，目前都未完全實(shí)現。中國完成了原型機開(kāi)發(fā)，在今年HPC Top100奪魁的日本「富岳」明年開(kāi)發(fā)完成后預計峰值浮點(diǎn)性能可達到百億億次。

641億的投資也堪稱(chēng)大手筆，作為對比，美國Aurora億億級系統估計成本才5億元。但歐盟并不會(huì )一次性花掉所有錢(qián)：這筆資金將分13年（2021-2033）分配。此外，僅35億歐元的資金將來(lái)自歐盟委員會(huì )本身，其余的則由成員國和其他來(lái)源提供。

一 歐盟超算建設主體：EuroHPC JU

歐盟開(kāi)始集中精力發(fā)展超算可以從「歐洲高性能計算共同計劃」（EuroHPC JU）成立開(kāi)始算起。

該組織是一家法律和資助實(shí)體，成立于2018年，位于盧森堡，致力于和歐盟一起參與國際協(xié)調并集中資源在歐洲部署世界級的百億億級超級計算基礎設施。

預計到2021年為歐盟采購和部署3臺百億億級超級計算機（每秒至少10 17次計算）和5 PB百兆級超級計算機（每秒至少10 15次計算）。這些新機器將遍布整個(gè)歐盟，并將提供給歐洲各地的歐洲私人和公共用戶(hù)，科學(xué)和工業(yè)用戶(hù)。

三臺百億億級超級計算機將位于以下超級計算中心：

• 巴塞羅那超級計算中心，西班牙

• CSC –芬蘭科學(xué)技術(shù)中心

• 意大利CINECA。

五臺千萬(wàn)億級超級計算機將位于以下超級計算中心中：

• 保加利亞索非亞技術(shù)

• 捷克共和國IT4創(chuàng )新國家超級計算中心

• Luxprovide，盧森堡

• 葡萄牙Minho高級計算中心

• 斯洛文尼亞IZUM

應用方面，根據EuroHPC JU，這些超級計算機未來(lái)會(huì )應用在醫學(xué)（發(fā)現新藥，開(kāi)發(fā)和靶向治療藥物）、氣候檢測、打擊網(wǎng)絡(luò )犯罪等領(lǐng)域；

同時(shí)可賦能汽車(chē)，航空航天，可再生能源等工業(yè)行業(yè)。超級計算通過(guò)顯著(zhù)減少產(chǎn)品設計和生產(chǎn)周期，加速新材料的設計，最小化成本，提高資源效率以及縮短和優(yōu)化決策流程，對工業(yè)和商業(yè)產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。它為新型工業(yè)應用鋪平了道路：從更安全，更環(huán)保的車(chē)輛到更高效的光伏發(fā)電設備，可持續建筑和用于發(fā)電的優(yōu)化渦輪機。

超級計算也是科學(xué)數字化轉型的核心，其在科學(xué)中的應用數不勝數：從基礎物理學(xué)（推進(jìn)物質(zhì)知識的前沿或探索宇宙）到材料科學(xué)（為制藥或能源領(lǐng)域設計新的關(guān)鍵組件），以及地球科學(xué)（為大氣和海洋建模）行星層面的現象）。

除開(kāi)發(fā)超算外，EuroHPC JU還會(huì )支持研究和創(chuàng )新活動(dòng)。開(kāi)發(fā)和維護創(chuàng )新的歐洲超級計算生態(tài)系統，刺激技術(shù)供應行業(yè)（從低功率處理器到軟件和中間件，并將它們集成到超級計算系統中），并使許多應用領(lǐng)域的超級計算資源可用于包括中小企業(yè)在內的大量公共和私人用戶(hù)。

通過(guò)其研究和創(chuàng )新議程，EuroHPC JU還通過(guò)建立國家HPC能力中心網(wǎng)絡(luò )來(lái)加強歐洲在HPC技術(shù)方面的知識基礎并彌合數字技能差距。能力中心將在當地采取行動(dòng)，以緩解在不同工業(yè)領(lǐng)域獲得歐洲HPC機會(huì )的可能性，為各種用戶(hù)提供量身定制的解決方案。

二 初創(chuàng )公司接下「歐盟首款ARM處理器」任務(wù)，或采用臺積電7nm+工藝

641億投資將會(huì )首先用來(lái)建設新一代的百億億次超算，其中最重要的一部分就是歐盟歐洲處理器計劃（European Processor Initiative，EPI）。該計劃將設計并發(fā)展出歐洲第一個(gè)HPC系統，主要市場(chǎng)為超級計算機、人工智能和汽車(chē)。

除中國外，大多數超級計算機都使用英特爾、英偉達、IBM等公司的處理器，而歐盟的超級計算機是打算自研處理器。

「歐洲處理器計劃將提供核心技術(shù)給這項歐洲HPC計劃，以打造一個(gè)獨立創(chuàng )新的歐洲高效能計算暨資料生態(tài)系。高效能又節能的EPI處理器系列將包含最先進(jìn)的通用核心和加速器核心，它們將實(shí)現前所未有的處理能力，讓歐洲產(chǎn)學(xué)界的研究者最有效率地解決國際當前面對的挑戰。此計劃的永續經(jīng)營(yíng)有賴(lài)于仔細權衡后鎖定的目標市場(chǎng)，主要聚焦在Exascale級HPC/AI和汽車(chē)市場(chǎng)?！笶PI董事長(cháng)Jean-Marc Denis表示。

EPI并不是一款具體的產(chǎn)品，而是有多代規劃。EPI項目網(wǎng)站報道顯示，其啟動(dòng)于2018年底，半年后向歐盟交付了首款架構的設計方案。

EPI預計第一個(gè)處理器將從RISC-V技術(shù)開(kāi)始，為高性能計算和人工智能提供兩個(gè)獨特的矢量和人工智能處理器；第二個(gè)處理器基于根據無(wú)晶圓廠(chǎng)設計公司Kalray的IP，面向汽車(chē)芯片市場(chǎng)。這兩個(gè)處理器針對未來(lái)全球HPC和AI匯整的運算需求，將提出一項歐洲解決方案。

今年4月外媒報道了EPI計劃的第一代處理器「Rhea」的進(jìn)展，Rhea將由法國初創(chuàng )公司SiPearl承擔研發(fā)工作，但處理器并不是RISC-V，而是ARM。SiPearl創(chuàng )始人表示，RISC-V生態(tài)建設還處于比較早期的階段。

SiPearl是一個(gè)純正的「歐洲芯」，同時(shí)也是不折不扣的初創(chuàng )公司。其成立于2019年6月，總部位于巴黎，在法國設有研發(fā)實(shí)驗室。成立時(shí)從歐盟手中拿到了620萬(wàn)歐元的啟動(dòng)資金，雇傭了首批10名員工，就接下了「歐盟首款ARM服務(wù)器芯片」的研發(fā)工作。

首席執行官Philippe Notton 1993年畢業(yè)于巴黎中央理工大學(xué)高等電力學(xué)院，此后一直在半導體行業(yè)摸爬滾打，先后在晨星半導體、意法半導體等多達10家公司任職。

目前SiPearl已經(jīng)得到了ARM “Neoverse”平臺的技術(shù)許可，基于和ARM的合作，Rhea將利用ARM Zeus架構，包括ARM在先進(jìn)FinFET技術(shù)上的IP，來(lái)開(kāi)發(fā)第一代芯片家族Rhea。該芯片預計將于2022年投入商業(yè)運行，將包括ARM Zeus architecture通用內核加上高效節能的基于RISC-V的加速器 (EPAC)、多用途處理陣列(MPPA)、嵌入式FPGA (eFPGA)和一個(gè)加密硬件引擎。

SiPearl技術(shù)發(fā)展線(xiàn)路圖

Philippe Notton表示，在SiPearl Arm服務(wù)器芯片上工作的工程師數量（第一代Rhea和第二代Chronos）將在接下來(lái)的兩年內隨著(zhù)Rhea的創(chuàng )建、測試和擴展而增長(cháng)到200名左右。

按照Sipearl公布出的路線(xiàn)圖，第一代Rhea將使用臺積電的N6工藝，這是傳統7nm工藝的增強版，工藝尺寸會(huì )縮減到6nm，并將使用極紫外線(xiàn)光刻技術(shù)。支持支持4x HBM2e，還支持4-6通道的DDR5內存。

「Rhea」量產(chǎn)時(shí)間預計在2022年底，下一代處理器「Chronos 」量產(chǎn)時(shí)間或許會(huì )在2024年。