270 Millionen Euro für CPUs und Beschleuniger: EuroHPC fördert RISC-V-Technik

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In Europa entwickelte und hergestellte Prozessoren mit der offenen Befehlssatzarchitektur RISC-V können die digitale Souveränität der Europäischen Union stärken. Daher will die EU der Entwicklung von RISC-V-Chips mit einer neuen Förderrunde auf die Sprünge helfen: 270 Millionen Euro werden im Rahmen eines sogenannten Framework Partnership Agreement (FPA) investiert.

Das Ziel ist es, Prozessoren und Rechenbeschleuniger aller Art zu entwerfen, die zunächst in Supercomputer landen, sich später womöglich aber auch zur Verwendung in Servern und Rechenzentren eignen.

Anders als bei sonstigen Förderprojekten verteilt die EU das Geld nicht nach dem Gießkannenprinzip. Stattdessen will sich der EuroHPC-Geldtopf bis zum 04. April 2023 eine einzige Bewerbung herauspicken, die die kompletten Förderungen erhält. Das bezuschusste Unternehmen kann (und sollte) jedoch mit anderen Firmen zusammenarbeiten, um die Anforderungen zu erfüllen.

Langfristige Roadmap mit europäischer Chipfertigung

Zu den Anforderungen gehört eine langfristige Roadmap an Produkten – der Entwurf eines einzigen Prozessors genügt nicht. Im Bestfall springen CPUs und Beschleuniger heraus, aber das ist keine Pflicht. Sie müssen auf einer Plattform laufen, die sich – mutmaßlich tausendfach – hochskalieren lässt, um für kommende Exascale-Supercomputer und darüber hinaus in Betracht zu kommen. Wie ein entsprechender Prozessor aussehen könnte, zeigte jüngst Ventana Micro mit der Ankündigung einer 192-Kern-CPU.

Optional, aber explizit erwünscht sind Chiplet-Designs, also CPUs und Beschleuniger, die aus mehreren Einzelchips bestehen. Im Prinzip ließen sich die Prozessoren dann mit Chiplets dritter Firmen kombinieren, die ebenfalls im gemeinsamen Unternehmen für digitale Schlüsseltechnologien (Key Digital Technologies Joint Undertaking) gefördert werden, um so möglichst mächtige Beschleuniger zu entwerfen. Standardisierte Schnittstellen für Chiplet-Mischungen wie UCIe bilden die dafür notwendige Basis.

Zudem ist in Zukunft eine Fertigung innerhalb der EU erwünscht. Da CPUs und Beschleuniger von moderner Fertigungstechnik profitieren, würde sich Intels kommendes Halbleiterwerk in Magdeburg anbieten.

Kompletter Software-Stack

Neben der Hardware soll im Rahmen des FPA ein kompletter Software-Stack zum Ansprechen der RISC-V-Chips entstehen. Gerade hier befindet sich die RISC-V-Architektur noch in den Kinderschuhen und hinkt den x86- sowie ARM-Ökosystemen weit hinterher.

Im Rahmen des Projekts muss Vorserien-Hardware zur Validierung in mindestens einem europäischen Supercomputer-Zentrum laufen. Solche Zentren stehen auch in Deutschland, darunter das Jülich Supercomputing Centre, in dem 2023 der Bau des ersten europäischen Exascale-Systems beginnt.

Der EuroHPC-Geldtopf steuert derweil 135 Millionen Euro bei; teilnehmende EU-Mitgliedsstaaten sollen diesen Betrag verdoppeln. Die Fördermittel sollen stufenweise nach Erreichen festgelegter Meilensteine über die nächsten sechs Jahre und nicht auf einmal freigegeben werden.

Lange RISC-V-Historie

EU-Förderungen für RISC-V-Chips reichen bereits Jahre zurück. Schon 2018 sinnierte die European Processor Initiative (EPI) über RISC-V-Prozessoren in einer 128-Bit-Version (RV128), 2021 waren erste von Globalfoundries (GF) gefertigte Testchips einsatzbereit. Der ursprünglich schon für 2021 geplante und dann auf 2022 verschobene Rhea-Prozessor mit ARM-Kernen ist aber bisher nicht aufgetaucht.

ARM-CPUs bringen bisher ein wesentlich größeres Ökosystem mit als RISC-V-Technik. Inzwischen gehört ARMs Heimatland Großbritannien allerdings nicht mehr zur EU. Zudem zeigten die letzten Jahre, dass eine ARM-Abhängigkeit potenzielle Risiken mit sich bringt: Beinahe hätte Nvidia die CPU-Schmiede übernommen, jetzt gerade sorgt ARM mit möglichen Änderungen am Lizenzmodell für Aufsehen. Der RISC-V-Befehlssatz ist dagegen quelloffen und grundsätzlich ohne Lizenz nutzbar.

(mma)