USA:n ja Kiinan mikropiirisota on alkanut
Johnny Harris on julkaissut videonsa jo kuukausi sitten, mutta katsoin sen uudelleen Antti Kasvion kirjoituksen Kiina tienhaarassa luettuani. Pituus 33:38.
Alaa seuranneille tekniikkaan liittyvät kuviot eivät ole mitenkään yllätyksellisiä ja poliittiset kuviot ovat olleet hyvin julkisuudessa, mutta pidemmän aikavälin kehityskulut ovat voineet jäädä huomaamatta.
Videossa on tekstitys englanniksi mukana, joten automaattikäännös voi käyttää sitä ja suomennos näytti pikaisesti tarkistettuna aika hyvältä. Se kertoo aika paljonkin yksinkertaistaen mikropiirien huipputason valmistuksen ympärillä käytävästä ”sodasta”. Kyllä siinä dramatisoidaankin aika paljon, mutta vain korostamalla tai jättämällä kertomatta, että sirutuotanto on myös omien historiallisten syidensä takia kriisiytynyt tai ennemminkin tullut niille alttiimmiksi ja koronakin heilutteli ja häiritsi markkinoita aika paljon. Lisäksi TSMC ei ole ihan niin hallitseva ja etelä-korealainen Samsung sekä Intel ovat myös hyvin merkittäviä siruvalmistajia. Lisäksi ASML, hollantilais(-amerikkalainenkin nykyään?) litografiakonevalmistaja on ainoa EUV-tekniikkaa käyttämään pystyvä valmistaja ja on sen takia kriittisempi tuotantokoneiston linkki.
Täytyy vielä kehua Harrisin lähdeaineistolistaa. Sieltä löytyi mm. linkki jo melkein pari vuotta sitten julkaistuun WaPon juttuun China builds advanced weapons systems using American chip technology, jossa kerrotaan, miten Kiina käyttää amerikkalaista tietotekniikkaa kehittäessään mm. hypersonisia ohjuksiaan. Minä en ole enää WaPon tilaaja, joten en voi ”lahjoittaa” artikkelia, mutta kun oli vanhat tiedot, kolmen päivän ilmaistilaus oli nopea tehdä. Artikkelin päiväys on 9.4.2021 ja ensimmäisen kuvan teksti on: ”A hypersonic glide vehicle DF-17 is seen on Oct. 1, 2019, during a military parade in Beijing to celebrate the 70th Anniversary of the founding of the People’s Republic of China.” Kiinalaisten oli sitten pakko esitellä hypersonisia vehkeitään sotilasparaatissa ja tietysti muiden maiden tiedustelupalvelut heti selvittämässä, miten ne on pystytty tekemään.
Toinen tärkeä dokumentti on Valkoisen talon CHIPS and Science Act -tiedote, jossa kerrotaan 57 miljardin USD lakiohjelmasta päiväyksellä 9.9.2022.
Sivumennen sanoen Joe Biden on paras USA:n presidentti miesmuistiin. Joe Scarborough vertasi Morning Joessa Trumaniin pari päivää sitten ja taisi kehua Bidenia myös Reagania paremmaksi. Joe on republikaani, joten Reagan on aikamoisen korkealla hänen listoillaan.
Johnny Harrisiin tutustuin ensimmäiseksi hänen The New York Timesille tekemien videoiden kautta ehkä joskus vuosi sitten. Ne jäivät hyvin ja persoonallisesti tehtyinä mieleen ja tilasin hänen oman kanavansa, kun tuli vastaan ja aika monta on tullut katsottua. NYT ei mitään huonoa julkaise nimissään ja jos siinä joukossa vielä loistaa, niin..
Venäjä ja Kiina sen enempää kuin EU eivät ole innostuneet mikropiirien kehittämisestä yksinkertaisesti siitä syystä, että niitä on ollut saatavilla maailmanmarkkinoilla hyvin ja edulliseen hintaan. Nykyaikaisen mikropiirejä valmistavan tehtaan kustannukset eivät ole ihan Olkiluoto 3:n kustannusluokkaa, mutta puhutaan silti miljardi-investoinneista.
Kiinalla oli omat prosessorihankkeensa ja he pääsivätkin jo kohtuullisen viivanleveyden tasolle, mutta ovat silti yhä aimo harppauksen USA:n tekniikkaa jäljessä. Kustannukset kehitystyössä taisivat kiinalaisilla karata käsistä ja he totesivat, ettei kehitystyö kannata, koska prosessoreja saa maailmanmarkkinoilta edullisemmin.
Ehkä sillä lasketaan myös sen varaan että TSMC:n tehtaat ovat käytännössä Kiinan omaisuutta ennemmin tai myöhemmin.
Nyt Yhdysvallat on ryhtynyt vetämään ns. kotiin päin ja mm. Intel rakentaa tulevaisuuden tehtaita Yhdysvaltoihin Aasian sijasta. Tämä tietysti huolestuttaa muita, koska tulevaisuudessa huipputeknologian myyntiä säätelee Yhdysvallat.
Yhdysvalloilla on melkoinen etumatka kehitystyössä, koska esim. Intel kehitti ensimmäisen nelibittisen Intel 4004 mikroprosessorin jo vuonna 1971. Siitä on toki valtava loikka nykyisin nopeimpaan suorittimeen, joka on AMD:n 64-ytiminen/128-säikeinen Ryzen Threadripper 3990X. Vaikka myös AMD:lla on pitkä historia, se pääsi mikropiirien kehitykseen mukaan lähinnä yrityskauppojen kautta ollen hetkittäin jo lähellä konkurssia.
Intelin vastaisku on nopeuskilpailussa 13. sukupolven Intel Core i9-13900KS.
Sinänsä nykyisessä sotilasteknologiassa prosessorin koolla tai nopeudella ei ole kovin suurta väliä. Risteilyohjus osuu maaliinsa vanhemmallakin teknologialla, jota maailmalla on liki loputtomasti ja jota saa nykyisin markkinoilta puoli-ilmaiseksi. Kuussa käytiin tietokoneella, jolla nykyinen matkapuhelin ei edes toimisi kunnolla. On turha kuvitella, että venäläisiltä loppuisivat ohjuskäyttöön soveltuvat prosessorit.
Huipputeknologiaa tarvitaankin aivan muuhun käyttöön kuin risteilyohjuksiin. Sitä tarvitaan sotilaallisiin tekoälysovelluksiin, joissa laskentateho on valttia, kuten tekoälyllä varustettuihin tutkajärjestelmiin, jotka osaavat erotella häivekoneet kohinasta. Sitä tarvitaan yhä monimutkaisimpiin salausalgoritmeihin ja muiden salausalgoritmeja purkaviin laitteisiin. Sitä tarvitaan maailmanlaajuiseen tietoliikenteen seurantaan ja seulomiseen, yritysvakoiluun, reaaliaikaiseen puheen kääntämiseen ja tekstin tulkitsemiseen tai yksinkertaisimmillaan ChatGPT:n pyörittämiseen.
Ilmoita asiaton viesti
AMD:n se parempi CPU-sarja on nimeltään Epyc ja Intelin vastaava on Xeon. Yleensä, mutta ei aina, ne ovat myös nopeampia.
Tuo Intel Core i9-13900K tukee esimerkiksi vain 128 gigaa keskusmuistia, kun minulla vaatekomerossa vanha käytetty tupla-Xeon-serveri, jossa on 256 gigaa ja vasta kolmannes muistipaikoista käytössä.
Intelin/AMD:n ia64-arkkitehtuuri alkaa kyllä olemaan jo aika väsynyt ja raihnainen. Jos pitäisi nopeasti nimetä kehittynein CPU/SoC tällä hetkellä, niin minä kyllä sanoisin Applen M2. Ja tulevaisuuden arkkitehtuurin standardi on RISC-V, mutta ARM säilyy vielä pitkään ylivoimaisena.
Suomalainen LUMI on muuten kolmosena TOP500-listalla; LUMI – HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11, HPE Cray OS.
Tuo HPE Cray OS on: ”HPE Cray Operating System is a suite of high-performance software designed to run large, complex applications at scale. Based on standard SUSE Enterprise Linux, the software provides many features designed to improve application efficiency, reliability, management, and extend data access.”
Uusin TOP500-lista: https://top500.org/lists/top500/2022/11/
Mielenkiintoinen on myös sijalla 10 oleva kiinalaisten Tianhe-2A prosessoriensa takia. Ne ovat Xeon E5-2692 v2:ia ja siinä mainitussa vaatekomeroserverissäni on kaksi Xeon E5-2690 v2 prosessoria, mutta työasemassa on Xeon E5-2696 v2, joka on nopeampi kuin Xeon E5-2692 v2. Tianhe-2A:ssa on tosin niitä prosessoreja 415 147 kpl ja kussakin 12 ydintä, joten niitä on lähes 5 miljoonaa.
Ilmoita asiaton viesti
Tutkin hieman tarkemmin tuon top500.org:in etusivua, kun siellä on maittain tilastoitu, missä on yhteensä eniten laskentatehoa ja CPU-ytimiä. Niiden lisäksi kun muistaa, että ne kaksi kiinalaista top 10:ssä olevaa supertietokonetta sijoilla 7. ja 10., ovat olleet vuosista 2013 ja 2016 lähtien ykkössijalla useampia vuosipuolikkaita ja muistaisin, että niillä olisi ollut myös sijat 1. ja 2. samaan aikaan, niin ymmärtää miksi Kiina tippuu koko ajan laskentatehon osuudessa vaikka sillä on ollut ja vieläkin on suurin osuus CPU-ytimien määrässä.
(TOP500-listalle päätyvät yleensä vain valtioiden kustantamat koneet, ei yritysten joilla ne suurimmat konesalit on, kuten Google, Amazon, Apple, Microsoft jne. Kajaanissa oleva LUMI on tietysti EU:n rahoittama, mutta CSC isännöi, kotisivu LUMI supertietokone – CSC Company Site.)
Kiinalla siis kuitenkin on ihan mittavasti laskentatehoa eikä sen käyttökelpoisuus ihan hetkessä katoa ja samaa tasoa (viivaleveyttä) olevia prosessoreita saa käytettynä Kiinasta 😉 kympeillä. Xeon E5-2692 v2 on niin harvinainen, että sen käypää hintaa ei suoraan taida löytyä, yli 100 € näyttää maksavan, mutta sitä hitaampi E5-2651 v2 maksaa 12 € ja nopeampi E5-2695 v2 40 €, josta keskiarvo olisi 26 € ja Xeon E5-2692 v2:n käypä hinta. AliExpressissä noita yleisimpiä useat kauppiaat väittävät myyneensä satoja ja yleensä saman verran on varastoa jäljellä ja kauppojakin on paljon.
Ivy Bridge on jo 10 vuotta vanha, viivaleveys 22 nm. Fyysisesti samalla kannalla olevat 14 nm viivaleveyksiset Broadwell-EP eli LGA2011 v4 -prosessorit ovat kolme vuotta nuorempia ja nopein ”vakio-CPU”, 14-ytiminen Xeon E5-2690 v4, maksaa nyt AliExpressissä alimmillaan noin 82 €, huhtikuussa 2016 hiukan päälle 2 000 USD. Käytettyjä Broadwell-EP-Xeoneja löytyy myös runsaasti, ehkä jopa enemmän on tarjolla niitä kuin vanhempia korkeammalla jännitteellä toimivia LGA2011-1-kantaisia.
Noissa supertietokoneissa CPU:t ovat useimmiten aika tavanomaisia, mutta verkko sellainen, josta useimmat eivät ole kuulleetkaan. Mellanox Infinibandia ja Tofu interconnect D:tä sekä Slingshot versiot 10 ja 11. Nopeimmassa ja kauneimmassa kehutaan olevan:
”ORNL’s Frontier First to Break the Exaflop Ceiling
May 30, 2022
The 59th edition of the TOP500 revealed the Frontier system to be the first true exascale machine with an HPL score of 1.102 Exaflop/s.
The No. 1 spot is now held by the Frontier system at Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in the US. Based on the latest HPE Cray EX235a architecture and equipped with AMD EPYC 64C 2GHz processors, the system has 8,730,112 total cores, a power efficiency rating of 52.23 gigaflops/watt, and relies on gigabit ethernet for data transfer.”
Tuo loppu on aika hervoton, gigabitin ethernet 🙂 Tosiasiassa Slingshot 11 on:
”Over 1.2 billion packets per second per port
A high rate of small packets is an increasingly important metric for many applications. Supporting link speeds of 200 Gb/s, HPE Slingshot provides state-of-the-art small packet performance on standard links with more than 1.2 billion packets per second per port (600M packets per second each direction). The HPE Slingshot interconnect network delivers high packet rates on IP, messaging, and remote memory access.”
Aika kova ritsa 🙂 LUMI:ssa on ihan sama Crayn alkuaan kehittämä systeemi.
Ilmoita asiaton viesti
Ennen Trumpia en muista, että USA:sta olisi kuulunut viestejä kilpailusta Kiinan kanssa. On varmaan ollut tiedossa, muttei sitten ole sattunut silmiini, koska ei ole ollut kärkiuutisena tms.
Vaan jälkiviisaasti ajatellen jenkkilässä keksityn mikropiirivalmistuksen siirto Aasiaan on ollut yksi Kiinan nousun edellytyksiä ja virhe jenkeiltä. Joskus 1980-luvulla valmistuksen siirtoa Aasiaan taisi vielä jouduttaa siellä runsaasti tarjolla oleva lapistyövoima. Pienet kädet sopivat paremmin pienikokoisten valmisteiden käsittelyyn. Tämä lapsityövoimavaihe taisi mennä sitten melko äkkiä ohi valmistusautomaation kehittyessä.
Ilmoita asiaton viesti
Tässä jutussa oli kyse ihan eri tason teknologiasta kuin ns. hikipajoissa käytetyt. ASML:n uudet koneet maksavat jo yksin
150jopa 300 miljoonaa ja koko sirutehdas kymmeniä miljardeja. Ei siinä halpa- tai lapsityövoima enää kelpaa.CNBC on koonnut kolmesta dokumentistaan melkein tunnin kattavan markkinakatsauksen: How ASML, TSMC And Intel Dominate The Chip Market | CNBC Marathon. En ole tuota puoli vuotta vanhaa kokoelmaa katsonut, koska olin katsonut sen osat jo aikaisemmin. Vanhin on julkaistu marraskuussa 2021. Jos aihe on outo tai kiinnostaa, niin tuo on parhaita paketteja.
Taisi muuten alkaa Kiinan ja USA:n välit pahemmin viilenemään T****in valinnan aikoihin. Kiinan vanhempi TOP500-listan ykkönen, Tianhe-2A, asennettu vuonna 2013, perustui Intelin prosessoreihin, mutta vuonna 2016 asennettu Sunway TaihuLight kiinalaisten omaan 260-ytimiseen Sunway SW26010 -prosessoriin. Väittävät, että se muistuttaisi edesmennyttä DEC:n Alphaa arkkitehtuuriltaan, mutta minulle tuli mieleen 80- ja 90-luvun vaihteen transpuutterit, joita Inmos teki ja Dick Pountain, britti hänkin, Bytessä niistä kirjoitteli.
Vuonna 2016 välit olivat siis jo aikamoisen huonot, mutta vuonna 2013 Intel teki Xeon E5-2692 v2:n pelkästään kiinalaisille eikä sitä myyty muille kuin ehkä vasta 2016, jolloin sen ainoan yksilön testitulokset ilmestyivät cpubenchmark.net:iin: https://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=Intel+Xeon+E5-2692+v2+%40+2.20GHz&id=2761 .
Tianhe-2A:n diiliä kyllä aikoinaan hieman kummasteltiin. Xeon E5-2692 v2 oli ensimmäisiä 12-ytimisiä Xeoneja ja saman Ivy Bridge arkkitehtuurin nopein normaali- tai vakio-CPU oli 10-ytiminen E5-2690 v2. 12-ytimisiä tavallisia Ivy Bridgejä on tietääkseni neljä LGA2011-kantaan ja E5-2692 v2 on niistä kolmea hitaampi, joten kovin erikoinen se ei ole, mutta minun tietääkseni ainoa CPU, jota on valmistettu vain yhtä tietokonetta varten.
Ilmoita asiaton viesti
Viittasin menneisiin vuosikymmeniin siksikin, että olen jo pudonnut kärryiltä, mutta myös siksi, että tämä historia mielestäni alkoi tuolloin, siis kun valmistusta siirrettiin Kiinaan, niin väistämättähän siinä kiinalaiset oppivat vähintäänkin kopioimaan teknologiaa.
Ilmoita asiaton viesti