雷鋒網(wǎng)在去年9月的《單線程性能提升超50%！Arm新款服務(wù)器CPU要靠單核打天下？》文章中介紹了其最新的Neoverse N2和Neoverse V1平臺(tái)，不過當(dāng)時(shí)Arm并未公布兩款新品更多的產(chǎn)品細(xì)節(jié)，只是表示對(duì)比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%，Neoverse V1的單線程性能可提升超過50%。

本月初發(fā)布最新一代架構(gòu)Armv9后，Arm本周公布了更多關(guān)于Neoverse N2和Neoverse V1的技術(shù)細(xì)節(jié)，還發(fā)布了Mesh互聯(lián)技術(shù)Neoverse CMN-700。同時(shí)，Arm介紹了更多生態(tài)建設(shè)方面的進(jìn)展，包括與騰訊、阿里云、甲骨文等公司合作的進(jìn)展。

生態(tài)建設(shè)是Arm向服務(wù)器以及基礎(chǔ)設(shè)施市場拓展的關(guān)鍵，在智能手機(jī)市場增速放緩背景下，Arm拓展新市場的節(jié)奏似乎也加速了。

Neoverse V1和N2各有絕招

Neoverse V系列的定位是提供最佳性能，整體而言，相比N1，Neoverse V1帶來了 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。這背后，是Arm迄今為止設(shè)計(jì)過的最寬微架構(gòu)，讓Neoverse V1能夠容納更多運(yùn)行中的指令，支持高性能和百萬兆級(jí)計(jì)算等市場應(yīng)用。

與此同時(shí)，Neoverse V1也率先支持了可伸縮矢量擴(kuò)展（SVE，Scalable Vector Extensions），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。

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：“Neoverse V1寬而深的架構(gòu)，加上 SVE功能將使其在單核性能和通過SVE延長代碼存活期等方面占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，為芯片設(shè)計(jì)人員提供可實(shí)現(xiàn)的靈活性。”

Neoverse V1率先支持了SVE，Neoverse N2則是第一個(gè)具備SEV2功能的平臺(tái)，因?yàn)镹eoverse N2平臺(tái)是第一個(gè)基于Armv9架構(gòu)的平臺(tái)。

Chris Bergey介紹，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)用場景中，SVE2除了帶來大幅性能提升外，還帶來 了SVE 具備的編程簡易性及可移植性等優(yōu)勢(shì)。

Neoverse N定位就是同時(shí)考慮性能、功率、面積（PPA），擅長可擴(kuò)展，可以應(yīng)用于從高吞吐量計(jì)算到功率與尺寸受限的邊緣和5G應(yīng)用場景。其單線程的性能提升略低于Neoverse V1，相比N1有40%的提升，能為用戶減少TCO的每瓦性能表現(xiàn)。

計(jì)算加互聯(lián)，提供平臺(tái)級(jí)解決方案

Neoverse V1和N2能夠提供相比x86架構(gòu)CPU更高的單核性能，但數(shù)據(jù)中心的建設(shè)者發(fā)現(xiàn)計(jì)算性能越來越高的同時(shí)，系統(tǒng)間互聯(lián)的挑戰(zhàn)越來越大。因此，Arm也在CMN-600的基礎(chǔ)上，發(fā)布了升級(jí)的Mesh互聯(lián)技術(shù)CMN-700。

據(jù)悉，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。

Arm的技術(shù)專家介紹，“Neoverse產(chǎn)品支持 MPAM（Memory Partitioning and Monitoring）和 C-busy（Completer busy）特性，能夠讓大量的內(nèi)核可以均衡利用那些DRAM以及系統(tǒng)緩存等共享資源。同時(shí)，在支持可擴(kuò)展性方面我們有CMN-700互連技術(shù)，它能實(shí)現(xiàn)多達(dá)256個(gè)內(nèi)核的可擴(kuò)展性支持，還能連接到加速器以及合作伙伴的IP等?！?/p>

“我們認(rèn)為和多樣化的加速器進(jìn)行互聯(lián)，比如和AI加速器，對(duì)于未來市場非常關(guān)鍵，與此同時(shí)，互聯(lián)技術(shù)的靈活性尤為重要?！?Chris Bergey表示。

Arm的目標(biāo)是通過對(duì)CCIX和CXL持續(xù)不斷的投入，讓合作伙伴可以實(shí)現(xiàn)更多的定制方案，具備總線和高核數(shù)的可擴(kuò)展性特色，突破傳統(tǒng)硅限制。

也因此，Arm更強(qiáng)調(diào)Neoverse的平臺(tái)屬性。Chris Bergey說：“我們發(fā)現(xiàn)越來越多的客戶需要完整的解決方案，即一個(gè)平臺(tái)承載他們的系統(tǒng)，可以在上面添加他們的加速器或其他設(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。”

完善軟件生態(tài)，抓住四大市場機(jī)遇

Arm能夠提供有競爭力的平臺(tái)級(jí)解決方案，但要真正實(shí)現(xiàn)在云計(jì)算、高性能計(jì)算、5G以及邊緣基礎(chǔ)設(shè)施四大市場的基于，軟件的完善程度以及生態(tài)合作伙伴的支持非常重要。在EDA工具、數(shù)據(jù)庫、DevOps以及安全等方面，Arm Neoverse獲得了越來越多的軟件支持，AWS Gravition2在這樣的支持下不斷完善。

另外，甲骨文（Oracle）已宣布計(jì)劃在Oracle云基礎(chǔ)設(shè)施上采用Ampere Altra CPU。

在國內(nèi)，Neoverse也吸引了騰訊和阿里云。騰訊專項(xiàng)測試技術(shù)中心總監(jiān)黃聞欣介紹，“去年，我們和Arm正式簽署了一份合作協(xié)議，希望通過合作加速Arm Neoverse技術(shù)的測評(píng)和適配。通過TencentBench測試框架發(fā)現(xiàn)，得益于更多可擴(kuò)展的CPU核心數(shù)，Arm服務(wù)器比傳統(tǒng)的服務(wù)器性能表現(xiàn)更強(qiáng)勁，在AI推理和圖片處理領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)非常明顯?！?/p>

Arm與阿里在Java方面的合作也有進(jìn)展。阿里巴巴首席工程師周經(jīng)森說：“Arm的CPU資源在我們現(xiàn)有的軟件里有兩個(gè)考慮的點(diǎn)，一些軟件需要重新編譯，另一些只需要把Java applications在JVM（Java Virtual Machine）運(yùn)行好。過去一年里，我們與Arm合作提高JVM性能，從JDK8到JDK11，通過阿里巴巴 Dragonwell（OpenJDK的一個(gè)發(fā)行版），把現(xiàn)有一些Java應(yīng)用的性能提高了50%?！?/p>

對(duì)于云原生市場的機(jī)遇，Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部全球高級(jí)總監(jiān)鄒挺表示：“云原生技術(shù)我們看到了很大的機(jī)遇，也不斷進(jìn)行投入，包括與公有云以及其他細(xì)分市場的合作伙伴緊密合作。在開源社區(qū)方面，我們投入大量工程資源，積極與合作伙伴們進(jìn)行了諸多云原生方面的協(xié)作。同時(shí)，在下一代基礎(chǔ)設(shè)施方面，我們也展開了大規(guī)模的合作，比如說在OSS以及與ISV方面的合作?！?/p>

Arm在5G領(lǐng)域的合作伙伴也有所進(jìn)展，Marvell發(fā)布了基于Neoverse N2 的OCTEON系列網(wǎng)絡(luò)解決方案，預(yù)計(jì)2021年底前試產(chǎn)。據(jù)悉，相較于前一代的OCTEON解決方案，其性能提升3倍。

在高性能計(jì)算市場，印度電子信息技術(shù)部（MeitY）已宣布將加入法國芯片公司 SiPearl 和韓國電子通信研究所（ ETRI）的行列，采用Neoverse V1驅(qū)動(dòng)國家級(jí)百萬兆級(jí)高性能計(jì)算項(xiàng)目。

小結(jié)

相同的產(chǎn)品，Arm在半年內(nèi)分兩次介紹，這表明了Arm看好新一代基礎(chǔ)設(shè)施市場的機(jī)遇，是重視，當(dāng)然也心切。畢竟，智能手機(jī)市場的增長正越來越慢，向新的市場拓展對(duì)于Am的重要性越來越高。

就像本月GTC 21上黃仁勛發(fā)布基于Arm架構(gòu)AI專用CPU GRACE時(shí)所說，英偉達(dá)能夠幫助Arm的優(yōu)勢(shì)拓展到移動(dòng)市場之外。

生態(tài)的建設(shè)沒有捷徑可走，搶食x86的蛋糕，也困難重重。Neoverse的靈活性和可擴(kuò)展性帶來的可定制性，以及TCO的優(yōu)勢(shì)，能夠取得多大的勝利？

注，文中配圖來自Arm雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

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