Il nuovo design, denominato Cinco Ranch, integra diverse IP sviluppate all'interno del Barcelona Zettascale Laboratory (BZL) in collaborazione con Intel Foundry. Cinco Ranch sarà prodotto su Intel 3, il nodo tecnologico più avanzato utilizzato finora dalla serie Lizard.
Miglioramenti chiave rispetto alle generazioni precedenti:
• Nuovo core Lizard Ka a doppia emissione out-of-order, integrato con l'unità di elaborazione vettoriale (VPU) Vitruvius++.
• Vitruvius++ supporta l'estensione vettoriale RISC-V v1.0 ed è la prima VPU a 16 canali di BSC, pensata per applicazioni scientifiche.
• Nuovo core Lizard Ox out-of-order per elevate prestazioni single-thread.
• Terzo core basato sul design del processore Sargantana, ottimizzato per l'efficienza energetica.
• Gerarchia di cache a tre livelli con cache L1 e L2 private e una cache L3 condivisa.
• SoC di livello industriale che integra IP BSC e controller ad alte prestazioni forniti da IFS, tra cui memoria DDR5 e controller PCIe Gen3, insieme a un PLL ad alta frequenza.
Dettagli tecnici del processore Cinco Ranch:
• Lizard Ox: pipeline scalare a 11 stadi, emissione di 8 istruzioni, out-of-order, ISA RV64IMAFDC, ISA privilegiato 1.12.
• Lizard Ka: pipeline scalare a 11 stadi, doppia emissione, out-of-order, ISA RV64IMAFDV, ISA privilegiato 1.11.
• Vitruvius++: acceleratore vettoriale disaccoppiato a 16 canali con capacità out-of-order leggere, estensione RVV-1.0, connesso a Lizard Ka tramite Open Vector Interface (OVI).
• Sargantana: pipeline scalare in-order a 7 stadi, ISA RV64IMAFD, estensione SIMD intera a 128 bit, estensioni personalizzate per applicazioni genomiche.
• Cache istruzioni L1 e unità di monitoraggio delle prestazioni (PMU) sviluppate internamente.
• Cache dati L1 ad alte prestazioni (HPDS) del progetto OpenHW.
• Cache L2 private e L3 condivise basate su OpenPiton.
• Anello di debug JTAG su Sargantana.
• PLL integrato operante tra 600 MHz e 2,8 GHz.
• Clock RTC a 25 MHz.
• PCIe Gen3 x8 con larghezza di banda fino a 8 GB/s a 500 MHz.
• 16 GB di memoria DDR5 SODIMM, 4,8 GHz, 38,4 GB/s.
• Controller periferici essenziali: JTAG, UART, SPI, QSPI, OSPI, PWM, I2C, I3C, DMA, GPIO, sensore termico, timer watchdog, 8 timer programmabili, bootROM.
• 2 MB di SRAM scratchpad.
• Fusibili e strap configurabili.
• Segnali di debug VISA specifici di Intel.
• Unità di gestione dell'alimentazione.
• Nodo tecnologico: Intel3.
• Area: 16 mm² (chip), 3,2 mm² (IP BSC).
Cinco Ranch rappresenta una tappa fondamentale all'interno del Barcelona Zettascale Lab (BZL), un'iniziativa strategica guidata dal BSC-CNS, con il supporto del Governo spagnolo e dell'Unione Europea attraverso il programma PERTE Chip. Il BZL mira a posizionare l'Europa all'avanguardia nella progettazione di chip avanzati, sviluppando processori RISC-V ad alte prestazioni e integrandoli nei futuri supercomputer europei.
Questa iniziativa promuove l'innovazione nella co-progettazione hardware-software, la sostenibilità, l'efficienza energetica e la sovranità tecnologica europea. Riflette inoltre una forte collaborazione con leader del settore come Intel e favorisce l'inclusione, la formazione accademica e l'impatto industriale.
Questo progetto è cofinanziato dal Ministero per la Trasformazione Digitale e la Pubblica Amministrazione, nell'ambito del Piano di Ripresa, Trasformazione e Resilienza, e supportato
dall'Unione Europea – NextGenerationEU.
