Arm近年來(lái)一直在高性能領(lǐng)域發(fā)力，無(wú)論是數(shù)據(jù)中心還是超算，Arm出現(xiàn)的頻率似乎越來(lái)越高。本月英偉達(dá)發(fā)布了旗下首個(gè)數(shù)據(jù)中心CPU Grace就采用了Arm的架構(gòu)，當(dāng)然如果要做數(shù)據(jù)中心CPU，目前對(duì)于英偉達(dá)而言除了Arm沒(méi)有更好的選擇，但這也證明了Arm在高性能領(lǐng)域已經(jīng)具備了強(qiáng)大的實(shí)力。

 

 

去年9月，Arm發(fā)布了Neoverse N2、V1高性能計(jì)算平臺(tái)，而在昨天進(jìn)行的媒體交流會(huì)上，Arm終于公開(kāi)了更多的詳細(xì)信息。

 

Neoverse與過(guò)去Arm提供單獨(dú)的IP授權(quán)不同，Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Chris Bergey表示：“一個(gè)平臺(tái)實(shí)際上是由多個(gè)IP進(jìn)行優(yōu)化組合而成的，通過(guò)Neoverse產(chǎn)品，我們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的客戶需要完整的解決方案，即一個(gè)平臺(tái)去承載他們的系統(tǒng)，他們可以在上面添加他們自己的加速器或者其他設(shè)備，并且可以對(duì)其進(jìn)行定制，我們要做的就是為客戶提供構(gòu)建科技大廈所需要的“磚瓦”，而不只是單個(gè)給客戶某一個(gè)單獨(dú)的IP，單獨(dú)的CPU或互聯(lián)IP?！?/p>

 

作為升級(jí)版本，相比于2018年發(fā)布的N1，Neoverse N2在保持相同水平的功率和面積效率的基礎(chǔ)上，單線程性能提升了40%。與此同時(shí)，Neoverse N2 具備良好的可擴(kuò)展性，可以橫跨從高吞吐量計(jì)算到功率與尺寸受限的邊緣和5G應(yīng)用場(chǎng)景，并在這些應(yīng)用中帶來(lái)優(yōu)于N1的表現(xiàn)，例如，在云端上提升 1.3 倍的NGINX，在 5G 和邊緣應(yīng)用上提升 1.2 倍的DPDK 數(shù)據(jù)包處理。

 

 

 

除此之外，N2另一個(gè)重磅功能是SVE（可伸縮矢量擴(kuò)展）的升級(jí)版SVE2。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，SVE2能夠使CPU不需要重寫和重新編譯代碼，就可以適應(yīng)硬件寬度的增長(zhǎng)。比如對(duì)于開(kāi)發(fā)人員而言，開(kāi)發(fā)時(shí)可能用到128bit的CPU，但在超算上變成512bit或更高后，寫的程序依然可以享受到更寬的SIMD 帶來(lái)的效果。于是SVE2就賦予了N2極為靈活的應(yīng)用，相同的代碼將能夠在具有較低硬件執(zhí)行寬度能力的更保守的設(shè)計(jì)上運(yùn)行，使得從云到邊緣的性能效率帶來(lái)巨大的提升。在諸如機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)字信號(hào)處理、多媒體和5G等廣泛應(yīng)用場(chǎng)景中，SVE2除了帶來(lái)大幅性能提升外，還帶來(lái)了SVE具備的編程簡(jiǎn)易性及可移植性等優(yōu)勢(shì)。

 

 

Neoverse V1則從設(shè)計(jì)之初就秉持性能至上的原則，與N1相比，Neoverse V1帶來(lái)了50%的性能提升、1.8倍的矢量工作負(fù)載優(yōu)化、以及4倍的機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載優(yōu)化，同時(shí)，V1也是Arm強(qiáng)調(diào)性能優(yōu)先的新型計(jì)算系列的第一個(gè)平臺(tái)。V1性能提升的重點(diǎn)是單線程，能夠提供Arm最佳的單線程性能，但內(nèi)核數(shù)相比N2會(huì)有所減少。另外，V1使芯片合作伙伴能靈活地為高度依賴CPU性能和帶寬的應(yīng)用構(gòu)建計(jì)算能力，并為其提供 SoC 設(shè)計(jì)的靈活性。

 

而構(gòu)建基于V1或N2高性能SoC的關(guān)鍵，還在于互連技術(shù)，這次伴隨V1和N2推出的還有CMN-700互連技術(shù)。CMN-700 是基于CMN-600這個(gè)成功的基礎(chǔ)所打造，相比于CMN-600，CMN-700在每個(gè)矢量上進(jìn)一步提升了性能——從內(nèi)核的數(shù)量、緩存的大小，到附加內(nèi)存及 IO 設(shè)備的數(shù)量和類型。

 

CMN-700 賦能了多芯片、內(nèi)存擴(kuò)展和加速器的下一代應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)。通過(guò)Arm對(duì)CCIX和CXL持續(xù)不斷的投入，更多的定制選項(xiàng)應(yīng)運(yùn)而生，進(jìn)而使合作伙伴的解決方案具備總線和高核數(shù)的可擴(kuò)展性特色。這將為突破傳統(tǒng)的硅限制提供新的機(jī)遇，并為緊密耦合的異構(gòu)計(jì)算提供更大的靈活性。

 

Chris Bergey透露，基于N2的芯片將會(huì)在今年下半年推出，而V1在HPC領(lǐng)域已經(jīng)即將落地。就在4月中，印度電子和信息技術(shù)部MeitY宣布，其百萬(wàn)兆級(jí)高性能計(jì)算CPU設(shè)計(jì)將采用 Neoverse V1平臺(tái)。在此之前，Arm的合作伙伴法國(guó)芯片初創(chuàng)企業(yè)SiPearl和韓國(guó)電子通信研究所ETRI也已經(jīng)公開(kāi)支持通過(guò)Neoverse V1平臺(tái)來(lái)驅(qū)動(dòng)百萬(wàn)兆級(jí)超算。Chris Bergey認(rèn)為，我們認(rèn)為單核性能、能效以及對(duì)新SVE矢量擴(kuò)展的支持是這背后的一大原因。

 

除此之外，更多生態(tài)合作伙伴基于Neoverse的新功能來(lái)提升自身產(chǎn)品以及應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)力：比如Marvell發(fā)布了基于Neoverse N2的OCTEON系列網(wǎng)絡(luò)解決方案，相較于前一代的OCTEON解決方案，其性能提升高達(dá)3倍；阿里云在即將上線的基于Arm架構(gòu)ECS實(shí)例上完成了測(cè)試，結(jié)果顯示在SPECjbb?的測(cè)試數(shù)據(jù)中獲得了驚艷的表現(xiàn)，且基于Arm架構(gòu)運(yùn)行的DragonWell JDK性能提高了50%；騰訊也在硬件測(cè)試和軟件支持方面持續(xù)投入，使其在云應(yīng)用上能采用 Arm Neoverse 技術(shù)。