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分析人士:Intel時(shí)代終結(jié),,Arm和RISC-V將在數(shù)據(jù)中心迅速崛起

2021-01-29
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察

  據(jù)量子位報(bào)道,因?yàn)檫B續(xù)押中特斯拉,、Zoom和比特幣,,Catherine Wood被人稱為“牛市女皇”,,而她對科技趨勢的預(yù)測也備受關(guān)注。

  在其最新發(fā)布的2021年技術(shù)趨勢中,。列出了涉及深度學(xué)習(xí),、比特幣、電動(dòng)汽車,、航空航天,、生物醫(yī)學(xué)等數(shù)十個(gè)機(jī)會(huì)領(lǐng)域。其中,,他指出,,Intel時(shí)代將終結(jié),ARM,、RISC-V和GPU將成為主流的處理器,。

  以ARM與x86為例。首先在市場份額上,。

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  2020年,,ARM處理器市占率僅0.1%,但到2030年,,ARM處理器則將直接躍升至82%,。

  目前,蘋果,、微軟等PC都在加緊努力支持ARM處理器,。

  然后在營收上。

  2030年,ARM服務(wù)器的營收可能會(huì)增長100倍,。從2020年的不到10億美元增長到2030年的1000億美元,,營收水平要比現(xiàn)在的x86更高。

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  RISC-V和ARM兩大架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心CPU營收將以45%的年復(fù)合增長率,,在2030年擴(kuò)大到190億美元,。

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  Arm押注服務(wù)器芯片

  在Arm發(fā)展服務(wù)器芯片的過程中,其自身路線圖的變化可以說是一種關(guān)鍵轉(zhuǎn)變,。

  Arm Neoverse是Arm服務(wù)器領(lǐng)域的制勝關(guān)鍵之一,。2018年10月,Arm正式對外公布了該解決方案,。據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示,,該產(chǎn)品線將是基于Arm技術(shù)的全新統(tǒng)一品牌標(biāo)識,主要面向數(shù)據(jù)中心和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施而設(shè)置,。與Cortex主要面向移動(dòng)及終端設(shè)備不同,, Neoverse專為更高級別性能、安全性和可擴(kuò)展性而設(shè)計(jì),。

  當(dāng)時(shí),,伴隨著Neoverse的公開亮相,Arm還順勢推出三個(gè)平臺——Ares,,Zeus和Poseidon,。按照當(dāng)時(shí)的規(guī)劃顯示,Arm將于2019年推出Ares,、2020年推出Zeus,、 2021年推出Poseidon。

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  其中,,Ares平臺是Arm首個(gè)針對基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)化核心,,這是一個(gè)基于最新的7納米工藝打造的一個(gè)新核心,面向服務(wù)器市場并設(shè)定了極具針對性的功耗和性能目標(biāo),;Zeus平臺是Ares的繼任者,。該核心旨在充分利用7nm+工藝的額外優(yōu)勢,還有DDR5內(nèi)存以及如HBM這樣的高級內(nèi)存技術(shù),;Poseidon則是Arm所公布的最終平臺,,Arm預(yù)計(jì)它將在2021年接替Zeus,并以5納米工藝節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)。當(dāng)時(shí),,Arm承諾一種架構(gòu),,每一代將提供大約30%的性能增強(qiáng),并且每年都會(huì)對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,,以保證性能的實(shí)現(xiàn),。

  除了高性價(jià)比的Neoverse處理器IP產(chǎn)品以外,,為了對標(biāo)X86,Arm還于同期還推出了服務(wù)器合規(guī)認(rèn)證計(jì)劃Server Ready,。該項(xiàng)目作為Neoverse計(jì)劃的一部分,,能夠幫助用戶安全、合規(guī)地部署Arm服務(wù)器系統(tǒng),。

  在這則計(jì)劃對外公開的2年間,,Arm架構(gòu)吸引了包括亞馬遜、Marvell,、華為,、飛騰等眾多廠商的加入。有了他們的支持,,Arm得以在服務(wù)器芯片市場建立了屬于他的優(yōu)勢,,為了進(jìn)一步擴(kuò)大Arm架構(gòu)在服務(wù)器市場的影響力,,Arm于近期對外宣布了對Neoverse平臺的升級,。

  眾所周知,在過去兩年中,,Arm推出了Neoverse N系列(Neoverse N1)和Neoverse E系列(Neoverse E1),。在此基礎(chǔ)上,在Arm近期宣布的新的路線圖中,,展示了除這兩個(gè)系列以外的新“家庭成員”——Neoverse V系列,。

  Arm所推出的Neoverse N、Neoverse E,、Neoverse V分別對標(biāo)了不同的應(yīng)用領(lǐng)域,。具體來看,Neoverse N系列同時(shí)考慮了性能,、功率,、面積(PPA),擅長可擴(kuò)展,;Neoverse E系列圍繞吞吐量而設(shè)計(jì),;V系列則旨在提供最佳能效。

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  除了這份更新的路線圖外,,Arm還發(fā)布了兩個(gè)新平臺——Neoverse V1和Neoverse N2,。

  據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示,Neoverse V1 作為 V 系列的第一個(gè)平臺,,與 N1 相比,,其單線程性能可提升超過 50%,對于 CPU 性能與帶寬更高要求的應(yīng)用來說,,是性能表現(xiàn)最佳的平臺,。Neoverse V1 支持可伸縮矢量擴(kuò)展(Scalable Vector Extensions, SVE),為高性能云、高性能計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)等市場帶來龐大的應(yīng)用潛力,。

  Neoverse N2 則被定位為可提供更高性能計(jì)算的解決方案,。根據(jù)anandtech的報(bào)道顯示顯示,Perseus的設(shè)計(jì)將被稱為Neoverse N2,,是N1的有效產(chǎn)品定位繼承者,。與N1相比,這種新的CPU IP代表了40%的IPC提升,,但是仍然保持著相同的設(shè)計(jì)理念,,即在最低功耗和最小面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)性能最大化。

  RISC-V有望在兩年內(nèi)走向數(shù)據(jù)中心,?

  2020年10月下旬,,在無晶圓廠半導(dǎo)體初創(chuàng)公司SiFive通過其HiFive Unleashed開發(fā)板將RISC-V開源芯片規(guī)范帶到公眾面前的兩年之后,該公司宣布了一個(gè)名為HiFive Unmatched的新板,。

  雖然第一塊板(幾乎立即導(dǎo)致大量Linux發(fā)行版移植到RISC-V)說明了該體系結(jié)構(gòu)的承諾,,但新板顯示RISC-V似乎已成為CPU運(yùn)行機(jī)器的黃金玩家,而不是扮演CPU助手的加速器,。

  SiFive并不會(huì)僅僅作為開發(fā)者委員會(huì)來展示這種新產(chǎn)品,。他們稱它為PC,只是沒有外殼,。

  SiFive的首席技術(shù)官Yunsup Lee告訴DCK:“我必須說服自己,,不要說它像PC。因?yàn)樗鼘?shí)際上就是PC”,,“實(shí)際上,,您可以建造自己的PC,裝在盒子里,。這很酷,。”

  他補(bǔ)充說:“我們得到了來自不同方面的很多意見,?!?“人們告訴我們,他們想要更高的性能,,更多的芯片內(nèi)外I / O帶寬,。此外,他們希望它更像是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的外形尺寸,,以便他們可以在其上構(gòu)建其他產(chǎn)品,。”

  新主板由SiFive最新的FU740 SoC賦能,,這是一個(gè)五核處理器,,具有四個(gè)SiFive U74 64位應(yīng)用處理器內(nèi)核和一個(gè)SiFive S7內(nèi)核,,并具有8GB DDR4內(nèi)存和32MB Quad SPI Flash存儲。它帶有用于PCIe和NVMe卡的插槽,,以及用于WiFi /藍(lán)牙模塊的插槽,。它還具有足夠的連接性,具有四個(gè)USB 3.2 Gen 1 Type A Type端口(包括一個(gè)充電端口)和一個(gè)MicroUSB控制臺端口,。

  Lee說,,實(shí)際上,這已經(jīng)接近黃金時(shí)代了,,RISC-V還沒有準(zhǔn)備好在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器中運(yùn)行,。但很多人和很多公司正在努力將這些垂直行業(yè)需要解決的其他問題放在一起。我認(rèn)為很快就會(huì)解決這些問題,,大概在一兩年之內(nèi),。

  并非只有SiFive認(rèn)為RISC-V可以快速完成傳統(tǒng)上僅限于Intel,AMD和Arm處理器處理的繁重任務(wù),。中國超大型企業(yè)阿里巴巴一直在對該架構(gòu)進(jìn)行大量投資,,這可能是為了對沖美國可能針對中國公司實(shí)施的制裁。今年夏天,,阿里巴巴推出了基于RISC-V的XT910,,這是一款16核設(shè)計(jì),,最高可達(dá)到2.5 GHz,,該公司聲稱這是迄今為止功能最強(qiáng)大的RISC-V處理器。

  阿里巴巴曾表示,,它計(jì)劃將RISC-V ISA成為其云計(jì)算和邊緣計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的骨干,。與Lee一樣,該公司也承認(rèn)“在技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)方面還不夠成熟”,。

  Lee告訴我們,,他認(rèn)為ISA作為真正的CPU首次進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的方法將是通過后門——為內(nèi)部構(gòu)建的定制計(jì)算機(jī)提供動(dòng)力,以滿足特定數(shù)據(jù)中心的需求,,然后再將其裝箱裝進(jìn)前門——現(xiàn)成的服務(wù)器,。

  他說:“我認(rèn)為這將很快發(fā)生,而且一旦計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)中心,,人們開始使用RISC-V的可能性就會(huì)更大,。”

  他補(bǔ)充說:“顯然,,還有其他一些力量正在加速RISC-V的采用,。”他援引Nvidia即將進(jìn)行的Arm收購,,并擔(dān)心美國會(huì)限制某些技術(shù)出口,。

  他說:“這只是時(shí)間的問題,,而不是是否會(huì)的問題”,“我認(rèn)為這些類型的外部因素?zé)o疑有助于加速RISC-V在各種市場中的普及,,而不僅僅是數(shù)據(jù)中心,。”

 

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