Seagate entwickelt RISC-V-Kerne für hohe Datenmobilität und -sicherheit

Das Unternehmen hat ein System-on-a-Chip konzipiert; einer der Kerne ist für den Einsatz in HDDs ausgelegt

FREMONT, KALIFORNIEN – 8. Dezember 2020 – Seagate Technology plc (NASDAQ: STX) 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 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 bereits als RISC-V-fähiger Chip hergestellt und hat seine Einsatzfähigkeit in Festplatten unter Beweis gestellt. Die Entwicklung des flächenoptimierten Kerns ist ebenfalls abgeschlossen, er wird derzeit gebaut.

Beide Prozessoren bieten RISC-V-Sicherheitsfunktionen und ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, Sicherheit sowie Mobilität für alle Daten, die vom Netzwerkrand (Edge) bis zur Cloud generiert und verwaltet werden – wichtige Eigenschaften in einer Zeit, in der mehr Daten als je zuvor generiert und übertragen werden.

„Seagate hat im letzten Jahr fast eine Milliarde Kerne ausgeliefert und dadurch umfangreiche Expertise bei der System-on-a-Chip-Entwicklung gewonnen“, sagt Cecil Macgregor, Vice President for Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) Development bei Seagate. „Wir haben unsere Fähigkeit weiterentwickelt, unser Portfolio um maßgeschneiderte RISC-V-Kerne zu erweitern, was eine entscheidende Rolle für künftige Produkte spielt. Wir leben in einer Zeit beispiellosen Wachstums von Unternehmensdaten – und viele dieser Daten sind ständig in Bewegung. Mithilfe dieser Kerne können Geräte eine gemeinsame RISC-V-Befehlssatzarchitektur nutzen. Durch den Einsatz offener Sicherheitsarchitekturen werden sie für mehr Sicherheit bei der Übertragung von Daten sorgen.“

Der leistungsstarke Kern bietet im Vergleich zu aktuellen Lösungen eine bis zu dreimal höhere Leistung bei kritischen Echtzeit-HDD-Workloads. 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.

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. 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 Anwendungsfälle für diesen Kern ist Sicherheit. Als OpenTitan-Mitglied hat sich Seagate im Bereich der Sicherheit zu Offenheit und Transparenz verpflichtet.

„Offene, erweiterbare Architekturen wie RISC-V haben erhebliches Potenzial“, sagt Dominic Rizzo, OpenTitan Project Director und Engineering Lead bei Google Cloud. „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 die Sicherheit 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 werden darüber hinaus Echtzeit-Analysen im Rechenzentrum und am Netzwerkrand beschleunigen. Für die Arbeit wissenschaftlicher Communities, die große Datenmengen voraussetzt, sind diese Analysen essenziell.

„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“, sagt Brad Settlemyer, Senior Research Scientist am Los Alamos National Laboratory. „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.“

Seagate hat festgestellt, dass Lösungen in diesem Forschungsumfeld eher maßgeschneiderte Prozessoren erfordern – und hier kommen die Vorteile von RISC-V zum Tragen.

„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“, so John Morris, Chief Technology Officer bei Seagate. „Wir sind davon überzeugt, dass diese Architekturen viele wichtige Anwendungsfälle unterstützen. Dazu zählen wissenschaftliche Simulationen wie Wettervorhersagen und der Lernvorgang beim maschinellen Lernen.“

Weitere Informationen zu den RISC-V-Innovationen von Seagate finden Sie auf dieser Seite.

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