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近日，Arm 高級(jí)副總裁兼基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部總經(jīng)理 Mohamed Awad 在接受記者采訪時(shí)表示，AI有著非常龐大的計(jì)算需求，傳統(tǒng)的通用 CPU 已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足AI的算力要求。Arm 看到很多的大型云服務(wù)提供商正在設(shè)計(jì)自己的芯片，加速構(gòu)建與 AI 加速器緊密耦合的定制通用計(jì)算產(chǎn)品，并且這些芯片都需要能夠運(yùn)行市場(chǎng)上已有的軟件。與此同時(shí)，業(yè)界眾多的技術(shù)先行者選擇了Arm Neoverse 平臺(tái)作為其實(shí)現(xiàn)全球 AI 愿景的基石。這不僅印證了 Arm 的技術(shù)領(lǐng)先地位，以及Arm賦能合作伙伴創(chuàng)新的自由度，同時(shí)也彰顯了Arm生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)勁實(shí)力。
全新技術(shù)助力企業(yè)研發(fā)新一代高性能產(chǎn)品
Arm推出的新一代 Arm? Neoverse? 技術(shù)旨在幫助用戶(hù)打造更高性能、更低功耗的新一代芯片產(chǎn)品。據(jù)Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部產(chǎn)品解決方案副總裁Dermot O’Driscoll介紹，與上一代 Neoverse CSS N2相比，Neoverse CSS N3 的每瓦性能可提高 20%。新的 Neoverse CSS V3 基于全新的 Neoverse V3 IP 打造，與此前的 Neoverse CSS 產(chǎn)品相比，其單芯片性能可提高 50%。
Dermot O’Driscoll表示，CSS N3 的首個(gè)實(shí)例能夠提供 32 核，熱設(shè)計(jì)功耗 (TDP) 低至 40W。CSS N3基于Neoverse N3 IP 平臺(tái)打造，為新的 N 系列產(chǎn)品引入了 Armv9.2 功能，能夠為每個(gè)核心提供 2MB 的專(zhuān)用 L2 緩存，并支持最新的 PCIe 和 CXL I/O 標(biāo)準(zhǔn)以及 UCIe 芯粒標(biāo)準(zhǔn)。因此，CSS N3擁有非常強(qiáng)的可擴(kuò)展性，能夠覆蓋電信、網(wǎng)絡(luò)和 DPU 等一系列應(yīng)用。
據(jù)介紹，基于新一代 Arm? Neoverse? 技術(shù)推出的新 CPU 核心性能得到了全方面的提升，從視頻處理到 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，性能均有所躍進(jìn)。具體來(lái)看，N 系列在壓縮方面取得了性能優(yōu)勢(shì)，可降低云服務(wù)運(yùn)營(yíng)商的成本，并最終降低云服務(wù)客戶(hù)的成本。V 系列顯著提高了協(xié)議緩沖區(qū)的性能，為數(shù)據(jù)中心內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)提供了更加強(qiáng)大的關(guān)鍵功能。
Dermot O’Driscoll 告訴我們，通過(guò)分析合作伙伴的關(guān)鍵工作負(fù)載核心的特定關(guān)鍵任務(wù)算法，Arm 能夠明確并實(shí)施對(duì)提升性能最有效的微架構(gòu)調(diào)整方法。在AI 數(shù)據(jù)分析工作負(fù)載用例中，通過(guò)改進(jìn)分支預(yù)測(cè)，更好地管理最后一級(jí)緩存和相關(guān)內(nèi)存帶寬，以及大幅增加 L2 緩存。結(jié)果顯示，N3 的性能提升高達(dá) 196%。
在火熱的生成式AI方面，隨著其廣泛應(yīng)用于業(yè)務(wù)場(chǎng)景，工作重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向推理。Dermot O’Driscoll認(rèn)為，由于 CPU 易于部署，并可支持各種軟件框架，因此可靈活用于 ML 或其他工作負(fù)載，具備低成本和高能效等優(yōu)勢(shì)。因此，CPU 推理將是生成式 AI 計(jì)算應(yīng)用的關(guān)鍵組成。Arm 發(fā)現(xiàn)，這些工作負(fù)載已從 ML 專(zhuān)用的 Neoverse 功能（如 Bfloat16、MatMul、SVE 和 SVE2），以及Arm的微架構(gòu)優(yōu)化中受益，而且這一趨勢(shì)還將繼續(xù)。
Dermot O’Driscoll強(qiáng)調(diào)，并非所有 AI 處理都將在 CPU 上進(jìn)行，Neoverse CSS 是專(zhuān)為幫助客戶(hù)在基于 Arm 領(lǐng)先的CPU 平臺(tái)上快速打造通用計(jì)算芯粒而推出的產(chǎn)品。它能提供客戶(hù)所需的所有接口，以便選擇耦合自身的加速器。這種方法既可以在需要 CPU 時(shí)提供 CPU，又可以在需要 AI 加速器時(shí)提供 AI 加速器，做到了兩全其美。
當(dāng)前，芯粒已成為管理良率的常用機(jī)制，能讓企業(yè)在單個(gè)芯片上利用到多種工藝節(jié)點(diǎn)。企業(yè)們也在努力尋找巧妙的方法來(lái)復(fù)用芯粒，尤其是當(dāng)他們將不同團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)組合在一起時(shí)，還是面臨一些挑戰(zhàn)，包括存在協(xié)議層的多種標(biāo)準(zhǔn)，怎樣在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)芯粒進(jìn)行邏輯分區(qū)？如何設(shè)置直接內(nèi)存訪問(wèn) (DMA) 和中斷、電源和安全等管理功能？要建立可互操作的生態(tài)系統(tǒng)，就需要在生態(tài)系統(tǒng)層面一致地解決這些問(wèn)題。據(jù)介紹，Arm近期發(fā)布了芯片系統(tǒng)架構(gòu) (Chiplet System Architecture, CSA)，目的是與生態(tài)伙伴協(xié)力推動(dòng)整個(gè) Arm 生態(tài)系統(tǒng)釋放芯片技術(shù)的潛力，目前已有20 多家合作伙伴加入。簡(jiǎn)單的理解就是，CSS 可以讓打造計(jì)算芯粒變得更為輕松，而CSA 可以簡(jiǎn)化計(jì)算芯粒與 AI 加速器并行的聯(lián)合設(shè)計(jì)。
Dermot O’Driscoll表示，憑借新的 CSS N3 和 CSS V3，Arm 將更加專(zhuān)注于釋放芯粒等新技術(shù)的潛力，并更大限度地優(yōu)化實(shí)際工作負(fù)載的 TCO，這對(duì)于包括 AI、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等在內(nèi)的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。
緊密協(xié)作推動(dòng)Arm 計(jì)算子系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
為了將創(chuàng)新技術(shù)推向千行百業(yè)，Arm 還緊密攜手業(yè)界合作伙伴，共同圍繞 Arm 計(jì)算子系統(tǒng)開(kāi)展創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
Arm 基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部營(yíng)銷(xiāo)副總裁 Eddie Ramirez告訴我們，Arm 借由Arm全面設(shè)計(jì)生態(tài)項(xiàng)目將廣泛的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)匯聚一起，包括半導(dǎo)體領(lǐng)域的各路領(lǐng)先企業(yè)，囊括了芯片設(shè)計(jì)合作伙伴、IP 供應(yīng)商、EDA 工具提供商、代工廠和固件開(kāi)發(fā)商等，共同加快并簡(jiǎn)化基于 Neoverse CSS 的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。他表示，Arm 為芯片設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了專(zhuān)業(yè)技術(shù)中心，以此來(lái)加速產(chǎn)品上市時(shí)間，并降低相關(guān)方打造定制芯片的成本和難度。這將使得 Arm合作伙伴更有針對(duì)性地投入資源，提高基于 Neoverse 平臺(tái)解決方案的可觸及性。
據(jù)介紹，僅僅是在推出后短短四個(gè)月內(nèi)，Arm 全面設(shè)計(jì)已經(jīng)有 20 多家成員加入，其中包括新的 EDA 和配套 IP 提供商，以及來(lái)自包括韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸和印度等戰(zhàn)略市場(chǎng)的芯片設(shè)計(jì)合作伙伴，這些市場(chǎng)存在巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>除此之外，Arm 正在與三家主要代工廠合作，以確保CSS 產(chǎn)品能在其先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行優(yōu)化。
“定制芯片離不開(kāi)可靠供應(yīng)鏈的支持，唯有 Arm 可提供多樣的技術(shù)和選擇。” Eddie Ramirez強(qiáng)調(diào)，Arm 全面設(shè)計(jì)的合作伙伴正在努力將基于 Neoverse CSS 的設(shè)計(jì)推向市場(chǎng)。去年十月，Socionext 成為首家宣布計(jì)劃采用臺(tái)積公司領(lǐng)先的 2 納米工藝上開(kāi)發(fā)基于 CSS 芯粒的合作伙伴。這款配置 32 核的芯粒可與其他芯粒結(jié)合使用，提供可擴(kuò)展且經(jīng)濟(jì)高效的計(jì)算解決方案。該設(shè)計(jì)將基于新推出的Neoverse CSS V3 來(lái)打造。
智原科技也在構(gòu)建基于芯粒的服務(wù)器芯片，該芯片將搭載 64 顆 N 系列核心，并基于英特爾代工服務(wù)的 18A 工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)制造。此外，ADTechnology 將提供高性?xún)r(jià)比的16 核 CSS N 系列邊緣服務(wù)器平臺(tái)，并將與三星代工廠合作，為邊緣計(jì)算釋放更強(qiáng)大的算力。
采訪最后，談到過(guò)去幾年Arm 為何能在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域收獲累累碩果，Mohamed Awad表示，一是卓越性能，Arm 工程團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈地實(shí)現(xiàn)迭代提升；二是靈活性，Arm 賦能技術(shù)合作伙伴定制芯片，以支持其專(zhuān)用的工作負(fù)載和系統(tǒng)，而非采用一體適用的方案；三是生態(tài)系統(tǒng)，在軟件、 IP 和芯片生態(tài)系統(tǒng)中，Arm 提供出色性能和靈活性，從而降低配置的總成本并加速產(chǎn)品上市。
“我們獨(dú)特的定位，皆因結(jié)合這些優(yōu)勢(shì)，幫助合作伙伴隨時(shí)隨地以任何方式進(jìn)行部署。Arm Neoverse CSS 將這些優(yōu)勢(shì)演繹得淋漓盡致。” Mohamed Awad如是說(shuō)。
