München, Starnberg, 09. Dez. 2020 - System-on-a-Chip Design; einer der Kerne wurde für den Einsatz in HDDs entwickelt; Geräte nutzen einen gemeinsamen RISC-V-Befehlssatz...
Zum Hintergrund: Seagate Technology hat im Rahmen des virtuellen RISC-V Summit 2020 die Entwicklung von zwei Prozessoren bekannt gegeben, die auf der offenen RISC-V-Befehlssatzarchitektur basieren. Sie sind laut Entwickler das Ergebnis der jahrelangen Zusammenarbeit von RISC-V International und Seagate. Der erste Kern wurde für hohe Leistung konzipiert, der zweite ist flächenoptimiert. Der leistungsstarke Prozessor wurde als RISC-V-fähiger Chip hergestellt und hat danach seine Einsatzfähigkeit in Festplatten bereits unter Beweis gestellt. Die Entwicklung des flächenoptimierten Kerns ist laut Seagate ebenfalls abgeschlossen, er wird derzeit gebaut. Beide Prozessoren bieten RISC-V-Sicherheitsfunktionen und sollen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, Sicherheit sowie Mobilität für alle Daten bieten, die vom Netzwerkrand (Edge) bis zur Cloud generiert und verwaltet werden.
Der neue Kern soll im Vergleich zu aktuellen Lösungen eine bis zu dreimal höhere Leistung bei kritischen HDD-Workloads in Echtzeit liefern.
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In einem ersten Anwendungsfall konnte Seagate mit diesem Kern die verfügbare Verarbeitungsleistung in Echtzeit erheblich steigern. Durch die Implementierung neuester Servo-Algorithmen (Bewegungssteuerung) ermöglicht der Prozessor eine präzisere Positionierung.
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Der flächenoptimierte Kern zeichnet sich durch eine Mikroarchitektur und einen Funktionsumfang aus, die umfassend konfigurierbar sind. Er sorgt für Platz- und Energieeinsparungen und kann für Neben-, Unterstützungs- oder Hintergrund-Workloads verwendet werden.
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Zudem kann der Kern Rechenvorgänge mit hohen Sicherheitsanforderungen am Netzwerkrand ausführen (einschließlich Post-Quanten-Kryptographie** der nächsten Generation) und ist für platzsparende Implementierungen von Sicherheitsfunktionen ausgelegt, bei denen Leistung eine untergeordnete Rolle spielt. Einer der zentralen Einsatzbereiche für diesen Kern sind Sicherheitsanwendungen. Als OpenTitan-Mitglied hat sich Seagate nach eigenen Angaben im Bereich der Sicherheit zu Offenheit und Transparenz verpflichtet.
Dazu Dominic Rizzo, OpenTitan Project Director und Engineering Lead bei Google Cloud: „Offene, erweiterbare Architekturen wie RISC-V haben erhebliches Potenzial, Die Open-Source-Implementierung von OpenTitan profitiert von der offenen RISC-V-Technik, die branchenweite Transparenz, Vertrauen und Chip-basierte Sicherheit ermöglicht. Seagate hat das Potenzial von RISC-V für Sicherheitsanwendungen erkannt. Deshalb freuen wir uns über die gemeinsame Arbeit an der Open-Source-basierten Silicon Root of Trust, die sich derzeit in Entwicklung befindet.“
Die Kerne von Seagate können darüber hinaus Echtzeit-Analysen im Rechenzentrum und am Netzwerkrand beschleunigen. Für die Arbeit wissenschaftlicher Communities, die große Datenmengen voraussetzt, sind diese Analysen danach essenziell. Lösungen in diesem Forschungsumfeld fordern laut Entwickler eher maßgeschneiderte Prozessoren – und hier kommen die Vorteile von RISC-V zum Tragen.
Anwenderzitat Brad Settlemyer, Senior Research Scientist am Los Alamos National Laboratory: „Im Los Alamos National Laboratory hat der Einsatz von Computational Storage für eine Datenverarbeitung mit kürzeren Übertragungswegen bereits erhebliche Auswirkungen darauf, wie Daten analysiert und wissenschaftliche Erkenntnisse erzielt werden. Durch die enge Integration von Rechen- und Speicherfunktionen können wir nichtflüchtige Datentransformationen erschaffen, die die Datenanalyse um das Tausendfache beschleunigen. Damit wird unsere primäre Rechenkapazität zum Großteil von diesen Aufgaben befreit. Wir werden weiterhin den Fokus darauf legen, Effizienzsteigerungen zu erzielen, um den Anforderungen unserer Arbeit gerecht zu werden. Dazu arbeiten wir mit Anbietern zusammen und beteiligen uns aktiv an wichtigen Brancheninitiativen wie Computational Storage.“
Bildquelle: Seagate
Fazit von John Morris, Chief Technology Officer bei Seagate: „Durch die Integration von RISC-V in Speichergeräten lassen sich anwendungsspezifische Rechenfunktionen implementieren, die es ermöglichen, Computational-Storage-Lösungen mit hohen Speicherkapazitäten und paralleler Verarbeitung zu entwickeln. Wir sind davon überzeugt, dass diese Architekturen viele wichtige Anwendungsfälle unterstützen. Dazu zählen wissenschaftliche Simulationen wie Wettervorhersagen und der Lernvorgang beim maschinellen Lernen.“
Link > Weitere Informationen zu RISC-V von Seagate
**Querverweis: Unser Beitrag > IBM Cloud mit quantensicherer Kryptographie; Integration mit IBM Cloud Object Storage