芯東西9月23日報(bào)道,，今天,，Arm公布下一代Neoverse服務(wù)器CPU設(shè)計(jì),，不僅公布N系列的第二代產(chǎn)品N2,，還首次推出了全新產(chǎn)品類別Neoverse V系列平臺(tái),，劍指最高單線程性能,。

　　▲最新Neoverse服務(wù)器CPU路線圖

　　Neoverse V1內(nèi)核（代號(hào)Zeus）支持可伸縮擴(kuò)展（SVE）,，具備更高的單線程性能和機(jī)器學(xué)習(xí)性能,，適用于對CPU性能和帶寬要求更高的應(yīng)用。相較N1內(nèi)核，V1單線程性能提高了50%以上,。

　　N2內(nèi)核（代號(hào)Perseus）提供更多的內(nèi)核數(shù)和優(yōu)化的性能/功率比,，具有更好的橫向擴(kuò)展性能。相較N1內(nèi)核,，N2單線程性能提高了40%以上,。

　　Neoverse N系列的PPA特征定義是性能、功率,、面積得到了同等考量,，擅長可擴(kuò)展；E系列主要關(guān)注效率,，對于網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)應(yīng)用程序非常有效,，在功耗和面積的縮減上進(jìn)行優(yōu)化；V系列旨在提供最佳性能,，需要添加更大的緩存,、窗口和隊(duì)列，相對來說會(huì)消耗更多面積和功耗,。

　　Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Chris Bergey說,，Arm承諾每年30%的性能提升，將持續(xù)到2022年及以后,。

　　01

　　Neoverse V1：主打高單線程性能,，支持可伸縮矢量擴(kuò)展

　　Neoverse V1面向7nm和5nm工藝技術(shù)而設(shè)計(jì)，是Arm的第一個(gè)支持可伸縮矢量擴(kuò)展（Scalable Vector Extensions,，SVE）的設(shè)計(jì)核心,，將支持256位寬度的向量，適合高性能計(jì)算,、高性能云和機(jī)器學(xué)習(xí)處理任務(wù),。

　　SVE可基于未知寬度向量單元的軟件編程模型，執(zhí)行單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）整數(shù),、bfloat16,、浮點(diǎn)指令。SVE可確保軟件編碼的可移植性與使用壽命,，同時(shí)兼顧高效的執(zhí)行,。

　　“我們的芯片伙伴可以完全控制SVE電壓和頻率轉(zhuǎn)換，富士通A64FX CPU就是一個(gè)很好的例子,，在執(zhí)行SVE代碼時(shí)，它可以全天全頻率運(yùn)行,?！?/p>

　　Chris Bergey介紹說，對于開發(fā)者而言,，主要好處是SVE的架構(gòu)使其可以在寄存器寬度之間無縫轉(zhuǎn)換,，因此,，他們可以合并新的寬向量SVE指令，同時(shí)可以重新使用為較小的寄存器編寫的輔助函數(shù),。

　　V1還支持PCIe 5.0連接,、DDR5、HBM2e和CCIX 1.0,，以實(shí)現(xiàn)插槽之間的芯片與封裝內(nèi)小芯片之間的雙向一致性通信,。

　　與Neoverse N1相比，Neoverse V1的單線程性能可提升超過50%,。

　　02

　　Neoverse N2：主打高度可擴(kuò)展性,，單線程性能較N1提升40%

　　Neoverse N2被設(shè)計(jì)為一個(gè)超級(jí)可擴(kuò)展平臺(tái)，用來滿足橫向擴(kuò)展的性能需求,。

　　N2面向5nm工藝技術(shù)而設(shè)計(jì),，支持PCIe 5.0和DDR5，通過支持用于高帶寬存儲(chǔ)器的HBM3以及用于結(jié)構(gòu)的CCIX 2.0和CXL 2.0來進(jìn)一步擴(kuò)展,。

　　此外,，相較Neoverse N1，Neoverse N2在保持相同水平的功率和面積效率之余,，單線程性能提升了40%,。

　　它不會(huì)像V1在每線程性能具有突出表現(xiàn)，但它將在恒定的TDP中支持更多內(nèi)核,。它可以支持從20W,、8個(gè)內(nèi)核到350W、192個(gè)內(nèi)核,，用例可橫跨云,、智能網(wǎng)卡（SmartNICs）、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到功耗受限的邊緣設(shè)備,。

　　N2在邊緣計(jì)算要求的性能下,，甚至非常有限的TDP條件下，同樣能展現(xiàn)出良好的性能表現(xiàn),?！皩τ谄髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)和SmartNIC應(yīng)用，沒有比N2更好的解決方案,?！盋hris Bergey說。

　　Arm的一位性能工程負(fù)責(zé)人做了一張有趣的圖表,，X軸是芯片級(jí)性能,，Y軸是每線程性能，Arm認(rèn)為客戶和運(yùn)營商將需要更多的單線程性能。

　　Chris Bergey認(rèn)為,，N1 CPU在芯片級(jí)吞吐量和單線程性能方面,，都將超過市場上的任何產(chǎn)品。V1和N2在圖的右上方,，Arm也展示了這兩款新品預(yù)期的性能提升,。

　　“我們知道其他競爭架構(gòu)不會(huì)停滯不前，但我們非常有信心N2將繼續(xù)代表最高的單芯片性能,，而V1將在未來提供最高的單線程性能,。”Chris Bergey談到,。

　　▲Arm的移動(dòng)設(shè)備和服務(wù)器CPU IP之間的世代同級(jí)產(chǎn)品（圖源：AnandTech）

　　值得注意的是,，同一時(shí)期串聯(lián)開發(fā)的Arm移動(dòng)IP系列Cortex和Neoverse產(chǎn)品之間存在相似之處，例如Neoverse N1是與Cortex-A76一起開發(fā)的,，因此這兩個(gè)微體系結(jié)構(gòu)可以看作是兄弟設(shè)計(jì),，具有很多相似之處。

　　Neoverse V1可以看作是Cortex-X1的同級(jí)設(shè)計(jì),，可能共享許多為這兩個(gè)旗艦CPU開發(fā)的超大型內(nèi)核結(jié)構(gòu),。Neoverse N2較為特殊，代表了下一代Cortex-A內(nèi)核的兄弟設(shè)計(jì),，是A78的后續(xù)產(chǎn)品,。

　　03

　　“裝機(jī)即用”的軟件與創(chuàng)新的組件

　　除了提供更高性能的處理器核外，Arm還為合作伙伴提供可擴(kuò)展性的交換網(wǎng),，用以支持大量的處理器核,。

　　Arm在CCIX與CXL進(jìn)行投資，確保其生態(tài)系統(tǒng)得以快速且高效地推出相關(guān)的技術(shù),。

　　迄今為止,，日本富士通超算的A64FX芯片和定制核心微架構(gòu)是唯一一款宣布和提供SVE的CPU， Neoverse V1和N2將是Arm第一批實(shí)現(xiàn)SVE的自主設(shè)計(jì)處理器核,。

　　在軟件生態(tài)系統(tǒng)方面,，Arm Project Cassini旨在為軟件開發(fā)者提供流暢的體驗(yàn)，通過標(biāo)準(zhǔn),、平臺(tái)安全性與參考實(shí)施,，使得行業(yè)伙伴可基于Arm平臺(tái)上部署“裝機(jī)即用”的軟件。

　　同時(shí),，Arm也持續(xù)推動(dòng)基礎(chǔ)軟件支持,。例如，Xen,、KVM,、Docker容器以及越來越多的Kubernetes等操作系統(tǒng),、虛擬機(jī)管理程序，都已經(jīng)陸續(xù)宣布支持Arm架構(gòu),。許多初期由Arm推動(dòng)的開源項(xiàng)目正在變得自主運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí),，商用ISV應(yīng)用程序也齊步演進(jìn),。

　　Chris Bergey談到，Arm希望每一代有30%以上的性能提升,，除了與技術(shù)團(tuán)隊(duì)的努力分不開外,，與整個(gè)軟件生態(tài)的逐漸成熟也有很大關(guān)系，許多原生軟件現(xiàn)已能夠無縫運(yùn)行在軟件架構(gòu)上,。

　　04

　　7大互聯(lián)網(wǎng)公司已有4家公開宣布采用Arm技術(shù)

　　Arm自十年前就開始部署數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的高效計(jì)算技術(shù),。

　　2018年，Arm首次公布在基礎(chǔ)設(shè)施市場的初步產(chǎn)品——Neoverse服務(wù)器CPU路線圖,，這個(gè)“量尺”用來衡量Arm在接下來的18個(gè)月的進(jìn)程,，并承諾以每年增長30%的平臺(tái)性能為指標(biāo)，持續(xù)優(yōu)化到2021年,。

　　過去兩年間,，Arm在服務(wù)器市場取得一系列落地進(jìn)展。

　　在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,，前7大互聯(lián)網(wǎng)公司中有4家公開宣布采用Arm技術(shù)進(jìn)行部署,。

　　在高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域，搭載Arm服務(wù)器CPU的日本富士通超算是今年全球排名第一的超級(jí)計(jì)算機(jī),。

　　在整個(gè)5G生態(tài)系統(tǒng)廠商中,，從L1到傳輸?shù)恼麄€(gè)堆棧，以及新興的OpenRAN和VRAN計(jì)劃,，Arm都獲得一系列重大設(shè)計(jì)項(xiàng)目,。

　　在基礎(chǔ)架構(gòu)和邊緣，Arm已推出uCPE轉(zhuǎn)Arm以及Project Cassini計(jì)劃,，并將在兩周后的Arm DevSummit大會(huì)上更新Project Cassini第一年的進(jìn)展,。

　　05

　　結(jié)語：Arm在服務(wù)器市場的競爭力顯著增長

　　如今第一代Neoverse N1基礎(chǔ)架構(gòu)CPU IP產(chǎn)品已經(jīng)以商業(yè)和公開可用的形式進(jìn)入市場，下一代Neoverse平臺(tái)也即將面世,。

　　無論是近年推出的基于Arm平臺(tái)的服務(wù)器處理器產(chǎn)品,，還是今天所公布的新一代處理器核的性能，都足見Arm已成為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場的競爭力正顯著提升,。

　　今天的發(fā)布只是預(yù)告片,，據(jù)Chris Bergey透露，Arm將在明年深入分享關(guān)于V1和N2產(chǎn)品的更多細(xì)節(jié),。