Fujitsu MONAKA - Le CPU Japonais qui n'a pas besoin de GPU pour l'IA

Synthèse

FUJITSU‑MONAKA est un processeur serveur Arm à 144 cœurs, conçu pour l’inférence IA, le calcul scientifique, le cloud et les infrastructures souveraines. Son originalité n’est pas seulement sa gravure en 2 nm : Fujitsu empile verticalement les dies de calcul 2 nm sur des dies SRAM 5 nm contenant le cache de dernier niveau, puis relie l’ensemble à un die d’entrées-sorties 5 nm.

Le produit est désormais officiellement commercial : Fujitsu annonce l’ouverture des ventes du processeur et de ses serveurs MONAKA en novembre 2026. Les livraisons générales de serveurs en Europe et au Japon doivent toutefois commencer progressivement en avril 2027.

Les points les plus solides sont :

• une architecture Armv9.3-A, 144 cœurs par socket et jusqu’à 288 cœurs en bi-socket ;
• deux unités SVE2 de 256 bits par cœur, plus des instructions matricielles FP8/INT8 pour l’inférence ;
• 12 canaux DDR5, jusqu’à 8 800 MT/s, PCIe 6.0 et CXL 3.0 ;
• deux enveloppes annoncées : 350 W à 2,1 GHz de base et 500 W à 2,9 GHz de base, avec un maximum annoncé de 3,8 GHz ;
• une conception orientée faible tension, sécurité et fiabilité, avec Arm CCA et des mécanismes RAS hérités des mainframes et supercalculateurs Fujitsu ;
• un positionnement commercial différent d’un simple CPU HPC : serveurs 1U/2U, vente du processeur à des OEM, compatibilité Linux/OSS et intégration à une offre d’IA souveraine.

Verdict : MONAKA est technologiquement crédible et réellement différenciant, mais les performances restent essentiellement des estimations Fujitsu. Aucun test indépendant complet, tarif public, capacité exacte de cache, latence inter-chiplets ou comparaison MLPerf normalisée n’est encore disponible. Il ne faut surtout pas interpréter « 2× plus rapide en IA » comme « deux fois plus rapide qu’un GPU » : la comparaison annoncée vise d’autres CPU, sur des scénarios non documentés publiquement.

Sources principales : annonce commerciale Fujitsu du 14 septembre 2026, présentation Fujitsu ISC 2026, présentation technique Fujitsu SC23.

1. État du projet et calendrier

Étape	Situation au 17 septembre 2026
Premières annonces publiques	2023, dans le cadre du programme japonais NEDO pour les centres de données verts
Échantillons techniques	Disponibles et en évaluation en 2026
Ouverture des ventes	Novembre 2026
Marchés initiaux des serveurs Fujitsu	Japon et Europe ; entreprises, opérateurs de datacenters, recherche/HPC et défense
Disponibilité mondiale du CPU seul	Prévue au 4e trimestre de l’exercice fiscal 2026 de Fujitsu, y compris États-Unis et APAC
Livraisons générales des serveurs	Progressivement à partir d’avril 2027

Il faut distinguer vente, échantillonnage et livraison en volume. Le lancement de novembre 2026 ne signifie pas que n’importe quel client pourra recevoir immédiatement une machine. Fujitsu prévoit d’abord des déploiements auprès de clients sélectionnés dans la finance, les télécommunications et l’industrie, puis une montée en charge en 2027. Fujitsu

2. Fiche technique consolidée

Élément	Donnée connue
ISA	Armv9.3-A
Cœurs	144 par socket, 288 en bi-socket
SIMD	2 × SVE2 256 bits par cœur
Accélération IA	Instructions matricielles, FP8 et INT8
Procédé des cœurs	TSMC N2P, classe 2 nm
Cache et I/O	TSMC N5, classe 5 nm
Empilement	Hybrid bonding face-à-face, TSV, interposeur silicium
Mémoire	12 canaux DDR5, jusqu’à 8 800 MT/s annoncés
E/S	PCIe 6.0, CXL 3.0
Fréquences de base présentées à Hot Chips	2,1 GHz (350 W) ; 2,9 GHz (500 W)
Fréquence maximale annoncée au lancement	3,8 GHz
Puissance	350 W refroidi par air ; 500 W associé au refroidissement liquide dans la présentation Hot Chips
Débit estimé DGEMM	4,355 TFLOPS ; 6,013 TFLOPS
Débit estimé INT8	69,7 TOPS ; 96,2 TOPS
STREAM Triad estimé	Environ 500 Go/s
Sécurité	Arm CCA, chiffrement de la mémoire, attestation distante, racine de confiance matérielle
Virtualisation mémoire	1, 4 ou 8 domaines NUMA configurables
Disponibilité	Ventes novembre 2026, livraisons élargies à partir d’avril 2027

Les caractéristiques microarchitecturales et les estimations de débit ont été détaillées à Hot Chips 2026. Analyse de la présentation Hot Chips par ServeTheHome et reproduction commentée des diapositives par Tom’s Hardware.

3. Architecture 3D : le véritable intérêt de MONAKA

Le package contient quatre ensembles de calcul. Chaque die de cœurs 2 nm est posé directement sur un die SRAM 5 nm. Le cache de dernier niveau n’est donc pas ajouté comme un supplément à un cache déjà présent dans le die de calcul : l’intégralité du LLC est déportée sur le silicium inférieur. Un die I/O séparé gère la mémoire, le PCIe et les liaisons inter-socket.

Cette organisation poursuit quatre objectifs :

1. Réserver le 2 nm aux transistors qui en profitent réellement. Moins de 30 % de la surface totale de silicium utilise le nœud N2P, coûteux.
2. Éviter de graver SRAM et circuits analogiques en 2 nm. Ces blocs se réduisent moins bien que la logique.
3. Augmenter le rendement économique. Des chiplets plus petits sont moins pénalisés par les défauts qu’un énorme die monolithique.
4. Rapprocher physiquement cœurs et cache. Le hybrid bonding offre des connexions verticales très denses et économes en énergie.

Fujitsu et Broadcom ont travaillé sur la technologie d’empilement. TSMC fabrique les dies N2P/N5 et réalise leur fusion dans le processus décrit par Broadcom. Reuters, 26 février 2026

Le risque technique se trouve dans les communications entre groupes éloignés. Fujitsu n’a pas publié la capacité totale du LLC ni les latences cœur-à-cœur, cache-à-cache et inter-chiplets. L’entreprise a confirmé le recours au hybrid bonding, mais n’a pas fourni les chiffres qui permettraient d’évaluer le coût réel de cette topologie.

4. Les cœurs : de l’A64FX vers un CPU de datacenter généraliste

MONAKA hérite du savoir-faire de l’A64FX de Fugaku, sans en être une simple version gravée plus finement.

L’A64FX employait des vecteurs SVE de 512 bits et de la HBM2, un choix très orienté HPC à forte bande passante. MONAKA descend à 256 bits, mais place deux unités SVE2 par cœur, chacune associée à une unité load/store de 256 bits. Fujitsu explique ce choix par un meilleur compromis surface/coût/performance pour les applications de datacenter généralistes.

Le cœur comporte notamment :

• six unités arithmétiques entières ;
• une prédiction de branchement TAGE à trois niveaux ;
• un cache de registres flottants destiné à éviter d’activer inutilement le grand fichier de registres dans les calculs matriciels ;
• des mécanismes de masquage pour réduire la consommation lorsque les vecteurs utilisés sont plus étroits que 256 bits ;
• une instruction gather combinée pour améliorer certains accès irréguliers en HPC ;
• des fonctions RAS : ECC ou duplication dans les caches L1/L2, parité sur des unités d’exécution et registres, et relance matérielle d’instructions après certaines erreurs transitoires.

Le résultat recherché n’est pas le record absolu en calcul vectoriel par cœur, mais une forte densité de cœurs fiables et relativement puissants, capable de traiter simultanément services cloud, agents IA, bases de données, pré/post-traitement et simulation.

5. Mémoire, NUMA et CXL

Les 12 canaux DDR5 à 8 800 MT/s donnent un maximum théorique de :

12 × 8 octets × 8,8 milliards de transferts/s = 844,8 Go/s par socket.

Fujitsu estime environ 500 Go/s sous STREAM Triad, soit près de 59 % du maximum théorique. C’est une bande passante élevée pour un CPU DDR5, mais très inférieure à celle des accélérateurs HBM modernes. Pour les très grands modèles de langage limités par la bande passante mémoire, MONAKA ne remplace donc pas mécaniquement un GPU.

Le processeur peut être exposé comme :

• 1 domaine NUMA de 144 cœurs, adapté aux applications préférant un grand espace cohérent ;
• 4 domaines de 36 cœurs ;
• 8 domaines de 18 cœurs, afin d’augmenter le débit de travaux indépendants.

Chaque domaine peut encore être divisé en deux régions de LLC. La plateforme prend également en charge jusqu’à 63 partitions MPAM pour contrôler et isoler les ressources mémoire/cache.

Le PCIe 6.0 et CXL 3.0 permettent d’ajouter accélérateurs et mémoire externe. Le serveur 1U exploite une infrastructure composable CDI/CXL afin de mettre en commun mémoire et accélérateurs au-delà des limites physiques d’un châssis. C’est un élément important pour l’inférence, où la capacité mémoire peut être plus contraignante que la puissance de calcul.

6. Rendement énergétique

Fujitsu affirme utiliser une tension de fonctionnement environ 30 % inférieure à celle de conceptions comparables. Comme la puissance dynamique est approximativement proportionnelle à C × V² × f, la baisse de tension peut avoir un effet majeur. Elle nécessite cependant des cellules SRAM, des bibliothèques logiques et des outils CAO spécialement adaptés.

À partir des estimations publiées :

Version	DGEMM/W	INT8/W
350 W	12,44 GFLOPS/W	0,199 TOPS/W
500 W	12,03 GFLOPS/W	0,192 TOPS/W

La version 350 W serait donc légèrement plus efficace ; la version 500 W privilégie le débit total, environ 38 % supérieur en DGEMM/INT8, au prix d’une hausse de puissance de 43 %.

Fujitsu annonce également qu’un serveur 1U peut fonctionner avec de l’air ambiant jusqu’à 40 °C, ou avec une eau jusqu’à 45 °C, et revendique jusqu’à 80 % de réduction de l’énergie de refroidissement. Ce chiffre concerne le refroidissement, pas la consommation électrique totale du serveur. Fujitsu

7. IA : ce que MONAKA peut réellement faire

MONAKA accélère l’IA de trois façons :

• SVE2 pour les opérations vectorielles ;
• instructions dédiées aux multiplications matricielles, avec FP8/INT8 ;
• bibliothèques et frameworks optimisés, notamment PyTorch, oneDNN, OpenBLAS, vLLM, llama.cpp et OpenVINO.

Fujitsu présente des gains logiciels de 1,2× à 3× pour ML/DL, de 2× à 3× pour l’inférence LLM grâce à la quantification et à l’interopérabilité des frameworks, et de 1,9× à 2,1× face à des « CPU 2027 projetés » sur OpenFOAM, FrontISTR et LAMMPS. Ces valeurs viennent de Fujitsu ; les plateformes comparées et les conditions détaillées ne sont pas suffisamment documentées pour en faire des résultats indépendants. Présentation ISC 2026

MONAKA ne remplace pas un GPU haut de gamme

Le message « IA sur CPU uniquement » est pertinent pour :

• les modèles petits ou moyens fortement quantifiés ;
• les agents IA, qui alternent calcul, accès mémoire, logique, appels d’outils et bases de données ;
• les traitements sensibles devant rester sur site ;
• les environnements où l’achat, la puissance ou le refroidissement d’un GPU sont impossibles ;
• les pipelines dont une grande partie n’est pas du calcul matriciel dense.

Pour l’entraînement de grands modèles ou le débit maximal sur de gros LLM, un GPU/accélérateur doté de HBM reste dans une autre catégorie. Les 96,2 TOPS INT8 estimés du MONAKA 500 W ne sont pas comparables directement aux chiffres commerciaux des GPU, mais ils indiquent déjà que Fujitsu vise une IA CPU efficace, pas le remplacement universel des accélérateurs.

8. Sécurité et souveraineté

MONAKA met en œuvre Arm Confidential Compute Architecture (CCA) :

• isolation de machines virtuelles dans des « Realms » protégés du système hôte et de l’hyperviseur ;
• chiffrement des données en mémoire avec des clés propres à l’environnement ;
• démarrage de confiance et racine de confiance matérielle ;
• attestation distante pour vérifier que l’environnement n’a pas été substitué ou modifié.

Cette fonction vise particulièrement les banques, administrations, télécommunications, santé, défense et clouds multi-tenant.

Il faut toutefois nuancer l’expression « made in Japan » :

• l’architecture, le design, le firmware, l’intégration et les serveurs sont japonais ;
• les serveurs Fujitsu sont fabriqués à l’usine de Kasashima au Japon, avec traçabilité des composants ;
• mais les dies 2 nm et 5 nm sont fabriqués par TSMC, et la technologie d’empilement associe Broadcom et TSMC.

MONAKA améliore donc la souveraineté au niveau de la conception, du contrôle de plateforme, du logiciel, de l’assemblage serveur et de la chaîne de traçabilité. Il ne rend pas le Japon autonome pour la fabrication des wafers avancés.

9. Écosystème logiciel

Fujitsu a choisi une stratégie ouverte pour éviter le piège d’un excellent processeur sans logiciels :

• Linux et conformité Arm SystemReady ;
• GCC et LLVM — une cible MONAKA a été intégrée à GCC 15 ;
• Python, Java, glibc, PAPI/libpfm et outils HPC ;
• PyTorch, oneDNN, oneDAL, OpenBLAS ;
• vLLM, llama.cpp, OpenVINO ;
• PostgreSQL et Milvus ;
• collaborations avec Arm, Red Hat, SUSE, Linaro et la fondation UXL.

Fujitsu indique avoir soumis plus de 200 pull requests à plus de 30 communautés OSS et plus de 350 signalements de bugs. Un dépôt public fournit documents et exemples pour Linux, LLVM et les bibliothèques mathématiques : fujitsu/FUJITSU-MONAKA sur GitHub.

Le risque logiciel ne disparaît pas pour autant. Arm Linux est mature, mais l’écosystème commercial, les applications propriétaires, certaines extensions x86 et l’optimisation des modèles IA restent plus fragmentés que sur x86/CUDA.

10. Gamme de serveurs

Fujitsu prévoit :

• des serveurs 1U à un ou deux sockets, avec CDI/CXL et refroidissement par air ou eau ;
• des serveurs 2U à deux sockets pour IA/agents et usages souverains ;
• un système 2U multi-nœuds, quatre nœuds par châssis et deux CPU par nœud, destiné au HPC et à la recherche ;
• à terme, des systèmes haute densité et des racks capables d’automatiser une partie de leur maintenance.

Le processeur sera aussi vendu séparément aux fournisseurs de cloud, datacenters et constructeurs de serveurs. La coopération annoncée avec Supermicro confirme l’objectif de ne pas limiter MONAKA aux seules machines Fujitsu.

11. Positionnement face aux concurrents

Concurrent	Avantage face à MONAKA	Avantage probable de MONAKA
AMD EPYC / Intel Xeon	Écosystème x86, logiciels certifiés, offre OEM mondiale, performances connues	Rendement visé, 2 nm, SVE2, architecture 3D, CXL 3.0, souveraineté japonaise
AWS Graviton / Microsoft Cobalt	Optimisation verticale et énorme échelle cloud	MONAKA est vendu comme produit autonome et serveur exploitable hors d’un cloud propriétaire
AmpereOne	Très grands nombres de cœurs Arm et expérience cloud native	SIMD 256 bits, HPC/IA, sécurité et RAS Fujitsu
NVIDIA Grace/Vera	Couplage GPU et écosystème CUDA/NVLink	Déploiement CPU autonome, PCIe/CXL ouvert, option air-cooled
GPU/NPU spécialisés	Débit IA et bande passante HBM très supérieurs	Polyvalence CPU, grande mémoire DDR, coût/déploiement potentiellement plus simples, confidential computing

Le nombre de 144 cœurs n’est plus exceptionnel en 2027. La différenciation vient plutôt du couple SVE2 + empilement cache 3D + très basse tension + fiabilité + logiciel ouvert.

12. Les affirmations marketing à surveiller

« Deux fois les performances et deux fois l’efficacité »

Fujitsu ne nomme pas le CPU concurrent, le modèle IA, la précision, la taille de lot, le framework, la consommation mesurée ni le protocole. Il s’agit d’une projection constructeur, pas encore d’une preuve indépendante.

« Deux fois moins de serveurs et d’énergie »

Cette conclusion ne vaut que si le débit 2× est reproduit sur le travail réel du client. Les gains peuvent être moindres si l’application est limitée par la mémoire, les E/S, les communications inter-socket ou un logiciel non optimisé.

« Jusqu’à 80 % d’économie »

Cela vise l’énergie de refroidissement, dans une configuration et un environnement non détaillés, pas 80 % de la facture du datacenter.

« Made in Japan »

Le serveur, le design et l’intégration sont japonais, mais la fabrication avancée des dies repose sur TSMC. La formulation commerciale ne doit pas être confondue avec un processeur entièrement fabriqué au Japon.

13. Inconnues importantes

Avant de juger définitivement MONAKA, il manque :

• le prix du CPU et des serveurs ;
• la capacité et la latence exactes des caches L2/LLC ;
• la capacité mémoire maximale et les configurations DIMM à 8 800 MT/s ;
• le nombre de lignes PCIe 6.0 officiellement garanti selon les configurations ;
• les latences NUMA et inter-socket ;
• la consommation réelle à 3,8 GHz et au repos ;
• des résultats SPEC CPU, SPECrate, MLPerf, LLM tokens/s, STREAM et HPC certifiés et reproductibles ;
• les performances avec et sans confidential computing ;
• la liste finale des OS, hyperviseurs, OEM et logiciels certifiés ;
• les volumes disponibles et rendements du N2P/empilement 3D.

14. Feuille de route

Fujitsu présente trois générations :

• MONAKA (2026–2027) : 2 nm, 144 cœurs, SVE2, inférence CPU, PCIe 6.0/CXL 3.0 ;
• MONAKA-X (2029) : procédé de classe 1,4 nm, plus de 200 cœurs évoqués, NPU intégré, SME2 et NVLink Fusion ;
• MONAKA-XX (vers 2031) : fusion CPU/NPU plus poussée et nœud de fabrication encore plus avancé.

MONAKA-X a été retenu pour FugakuNEXT, développé par RIKEN avec Fujitsu et NVIDIA. L’objectif est de combiner CPU Arm japonais et accélérateurs NVIDIA dans une plateforme HPC/IA. RIKEN, NVIDIA.

Conclusion

MONAKA mérite l’attention pour trois raisons :

1. Fujitsu transforme une expertise de supercalculateur en produit serveur commercial.
2. L’empilement vertical du cache et la très basse tension sont de vraies innovations d’architecture, pas un simple changement de gravure.
3. Le marché visé est celui de l’inférence souveraine et du HPC efficace, là où les contraintes de puissance, de refroidissement, de sécurité et de localisation des données comptent autant que le record de TOPS.

Le produit n’est cependant pas encore « vainqueur ». Sans prix, benchmarks indépendants et disponibilité réelle en volume, il est impossible de confirmer le TCO, le rapport performance/watt ou le fameux facteur 2. MONAKA est aujourd’hui une proposition sérieuse et techniquement cohérente, mais encore à valider sur du matériel livré.

Sources essentielles

• Fujitsu — annonce commerciale de FUJITSU‑MONAKA et des serveurs, 14 septembre 2026
• Fujitsu — page technique FUJITSU‑MONAKA
• Fujitsu — présentation ISC 2026 : souveraineté, sécurité, logiciels et feuille de route
• Fujitsu — présentation SC23 sur l’architecture 3D, la mémoire et le logiciel
• ServeTheHome — analyse de l’architecture présentée à Hot Chips 2026
• Tom’s Hardware — diapositives Hot Chips, estimations de débit et analyse du packaging
• Reuters — TSMC, Broadcom et l’empilement 3D de MONAKA
• Dépôt officiel Fujitsu MONAKA sur GitHub
• RIKEN — lancement de l’initiative FugakuNEXT avec Fujitsu et NVIDIA