Caractérisation des performances du CPU SG2042 RISC-V à 64 cœurs pour le HPC

Bien que le RISC-V ait connu une croissance phénoménale dans l'informatique embarquée, il n'a pas encore acquis une traction significative dans l'informatique de haute performance (HPC). Cependant, alors que nous avançons vers l'ère exascale, la flexibilité offerte par le RISC-V a le potentiel d'être très bénéfique dans les futurs superordinateurs, en particulier alors que la communauté met un accent accru sur la décarbonisation de ses charges de travail. Le SG2042 de Sophon est le premier CPU RISC-V à haute densité de cœurs, produit en série et disponible sur le marché, conçu pour des charges de travail de haute performance. Premièrement lancé à l'été 2023 et devenant désormais largement disponible au moment de la rédaction, une question clé est de savoir si cela constitue une proposition réaliste pour les applications HPC. Dans cet article, nous utilisons la suite de benchmarks parallèles NAS de la NASA (NPB) pour caractériser la performance du SG2042 par rapport à d'autres CPU implémentant les ISA RISC-V, x86-64 et AArch64. Nous constatons que le SG2042 surpasse systématiquement toutes les autres solutions RISC-V, offrant une amélioration de la performance allant de 2,6 à 16,7 au niveau d'un seul cœur. Lorsqu'il est comparé aux CPU x86-64 et AArch64, qui sont courants pour des charges de travail de haute performance, nous constatons que le SG2042 se comporte relativement bien avec des algorithmes liés au calcul, mais diminue en performance relative lorsque les algorithmes sont liés à la bande passante mémoire ou à la latence. Sur la base de ce travail, nous identifions que la performance du sous-système mémoire du SG2042 est le principal goulot d'étranglement.