Fujitsu, A64FX’in yerini alacak yeni nesil Monaka işlemcisi üzerinde çalışıyor. 2027’de üretim sevkiyatına girmesi planlanan bu CPU, şirketin HPC ve AI odaklı yol haritasında önemli bir konuma sahip. Monaka; Arm v9.3-A mimarisi, Arm SVE2 desteği, 3D many-core tasarımı, ultra düşük voltaj çalışması ve confidential computing özellikleriyle geliyor.
Monaka’nın temelinde 3D chiplet yaklaşımı bulunuyor. İşlemcinin üst katmanında TSMC N2P süreciyle üretilen 2nm çekirdek kalıbı yer alırken, alt tarafta 5nm tabanlı ikinci bir kalıp bulunuyor. Bu alt kalıp SRAM ve I/O birimlerini taşıyor. Fujitsu, tamamen 2nm monolitik bir tasarım yerine bu ayrık yapıyı tercih ederek güç, performans ve maliyet dengesini iyileştirmeyi hedefliyor. Şirketin verdiği bilgiye göre bu yaklaşım, 2nm kalıbın toplam silikon alanını %30 azaltıyor. Her bir çekirdeğin alanı da yaklaşık 1.47 mm2 seviyesinde.
Mimari tarafta Monaka, Arm SVE2-256-bit desteğiyle AI ve HPC iş yüklerine odaklanıyor. İşlemci tek sokette 144 çekirdek sunuyor; platform düzeyinde ise düğüm başına iki soketle toplam 288 çekirdeğe çıkılabiliyor. Bellek tarafında 12 kanallı DDR5-8000+ MT/s desteği yer alırken, genişleme tarafında 96 adet PCIe 6.0 hattı ve CXL 3.0 desteği sunuluyor. Soğutma tarafında ise hem sıvı hem hava soğutmalı yapılandırmalar destekleniyor.
Fujitsu’nun açıkladığı hedefler arasında mevcut nesle kıyasla 2 kata kadar AI performansı ve ultra düşük voltaj çalışması sayesinde %50’nin üzerinde toplam sahip olma maliyeti düşüşü yer alıyor. Güvenlik tarafında da kullanım halindeki veriler için confidential computing desteği vurgulanıyor.
Monaka çekirdeği, Fujitsu’nun AI ve HPC iş yükleri için optimize ettiği özel bir Arm v9.3-A uygulamasını kullanıyor. Geliştirilmiş SVE2 motorunda iki adet 256-bit yürütme birimi ve iki adet 256-bit Load/Store birimi bulunuyor. Ayrıca AI çıkarım iş yükleri için FP8 ve INT8MM veri tipleri de destekleniyor. Genel amaçlı işlem tarafında üç seviyeli gelişmiş TAGE tabanlı dallanma kestirimi ve altı ALU yer alıyor. RAS özellikleri kapsamında L1 ve L2 önbelleklerde ECC, yürütme birimleri ve kayıtçılarda parity kontrolleri ile geçici hatalara karşı donanımsal komut yeniden deneme mekanizması sunuluyor.
Yapısal tasarımda sıcaklık yönetimi de öne çıkıyor. En sıcak bölüm olan çekirdek kalıbı üstte konumlandırılmış; böylece soğutma yüzeyine giden termal yol kısaltılmış. İki kalıp arasındaki F2F/hybrid bonding bağlantısı sinyal yolunu kısaltarak gecikmeyi düşürüyor. Ayrıca LDO üzerinden çekirdek başına DVFS uygulanabiliyor; bu da her çekirdeğin voltaj ve frekansının ayrı kontrol edilmesini sağlıyor.
Monaka, farklı yazılım gereksinimlerine göre esnek NUMA yapılandırmaları da destekliyor. 18 çekirdek x 8 NUMA düğümü son seviye önbellek gecikmesi ve aktarımına, 36 çekirdek x 4 NUMA düğümü bellek gecikmesi ve aktarım dengesine, 144 çekirdek x 1 NUMA düğümü ise büyük bellek kapasiteli uygulamalara yönelik konumlandırılıyor.
Fujitsu, Monaka için iki SKU hazırlıyor. High-Performance sürümü 144 çekirdek, 2.9 GHz temel frekans, 500W TDP, 6013 GFLOPs DGEMM ve 96.2 TOPS INT8 değerleri sunuyor; bu model sıvı soğutma kullanıyor. High Efficiency sürümü ise aynı çekirdek sayısını 2.1 GHz temel frekans ve 350W TDP ile çalıştırıyor; performans değerleri 4355 GFLOPs DGEMM ve 69.7 TOPS INT8 seviyesinde. Şirket, işlemcinin şu anda örnekleme aşamasında olduğunu ve üretim sevkiyatlarının 2027’de başlayacağını belirtiyor.
