Arm更新Neoverse系列路線圖，新增全新平臺V1與N2，性能提升均超目標值

Arm宣布Neoverse再度進階，新增兩個全新的平臺—Arm Neoverse V1平臺以及第二代的N系列平臺Neoverse N2，N2與V1未來將分別代表最高單芯片性能和最高單線程性能。Arm Neoverse全新計算平臺預(yù)計以每年增長30%的平臺性能為指標，持續(xù)優(yōu)化到2021年。

9月23日，Arm舉辦線上發(fā)布會，宣布面向云到邊緣基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品（Arm Neoverse）再度進階，新增兩個全新的平臺—Arm Neoverse V1平臺以及第二代的N系列平臺Neoverse N2。

Arm曾在2018年底宣布了Arm Neoverse初步路線圖，強調(diào)了對基礎(chǔ)設(shè)施市場的專注和持續(xù)投資，并承諾平臺效能達到30%的年增長率指標。2019年1月，Neoverse N1內(nèi)核提供的性能與Cortex-A72相比提高了60%，遠超當初目標。從HPC到邊緣計算，Arm Neoverse無疑是非常成功的。

會上，Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級副總裁兼總經(jīng)理Chris Bergey細數(shù)了Arm近兩年所獲得的成就：

1、在前七大互聯(lián)網(wǎng)公司中，公開宣布采用Arm技術(shù)的就有4家；

2、在高性能計算HPC領(lǐng)域，以Arm技術(shù)架構(gòu)為基礎(chǔ)的“富岳(Fugaku)” 超級計算機名列TOP500排行榜第一；

3、在整個5G生態(tài)系統(tǒng)廠商中，從L1到傳輸?shù)恼麄€堆棧及新興OpenRAN和VRAN計劃，Arm都獲得了一系列重設(shè)計項目；

4、在關(guān)鍵的基礎(chǔ)架構(gòu)和邊緣應(yīng)用領(lǐng)域，Arm已推出uCPE 轉(zhuǎn)Arm以及Project Cassini計劃。

在軟件方面，Arm擁有最大的持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI/CD）平臺，始終專注于云原生，之后也將繼續(xù)建立大量商用ISV應(yīng)用程序。

在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，Arm興起來源于諸多因素的推動，但始終是圍繞著性能的。據(jù)Neoverse N1推出已將近一年，市場上也取得了頗多進展。下圖為N1公開的測試數(shù)據(jù)，無論是存儲、移動還是計算數(shù)據(jù)，N1都表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。

自Neoverse系列推出以來，Arm是如何說服互聯(lián)網(wǎng)和云計算客戶轉(zhuǎn)向使用Arm產(chǎn)品的呢？

以下圖為例，將基于傳統(tǒng)架構(gòu)的機架與基于Arm Neoverse的機架進行了對比，兩個都是標準42U機架。在12.5KW功率下，Arm Neoverse平臺提供了更高的整數(shù)吞吐量和單線程性能。通常受配電限制的云提供商，現(xiàn)在可以在每個機架上托管更多客戶，從而帶來更高收入和更多計算周期。N1不僅適用于數(shù)據(jù)中心，在5G和邊緣計算領(lǐng)域也有很大的優(yōu)勢。

Arm推出全新平臺Neoverse V1與N2

性能與效率獲大幅提升

Arm對N系列的PPA特征定義是“性能、功率、面積得到了同等的考量”，這一點是非常值得進行擴展的。E系列則是注重效率，在功耗和面積的縮減上進行優(yōu)化，對于網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)應(yīng)用程序非常有效。

此次所發(fā)布的Arm Neoverse V1全新平臺突破了性能極限。Neoverse V1作為V系列的第一個平臺，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。重要的是，Neoverse V1支持可伸縮矢量擴展（Scalable Vector Extensions, SVE），為高性能云、高性能計算與機器學習等市場帶來龐大的應(yīng)用潛力。VI平臺在執(zhí)行SVE代碼時，可以全天全頻率運行，SVE架構(gòu)使其可以在寄存器寬度之間無縫轉(zhuǎn)換，因此可以合并新的寬向量SVE指令，并重新使用較小寄存器編寫的輔助函數(shù)。

Arm的N系列、E系列與V系列都允許單線程更快執(zhí)行，基于這三個系列，Arm Neoverse可以滿足完整計算需求。

Arm Neoverse平臺PPA設(shè)計原則

據(jù)介紹，搭載N1平臺的產(chǎn)品正在生產(chǎn)中，并已部署了數(shù)百萬個內(nèi)核，采用E1平臺的產(chǎn)品設(shè)計正在開發(fā)中，將會很快面向市場。VI平臺之前代號是“Zeus”,它將支持2個256位寬度的向量，在目標市場之間取得了良好的平衡。

Arm將于今年年底為客戶提供一個更高性能的選擇，即橫向擴展高性能等級內(nèi)核——N2平臺，代號“Persens”。Arm表示，N2預(yù)計會比N1高出40%的單線程性能，同時保持相同水平的功率和面積效率。Arm再次承諾2022年及以后，Neoverse系列性能以30%速度進行增長。

Arm Neoverse N2平臺

Neoverse N2是一個超級可擴展平臺，其用例可橫跨云、智能網(wǎng)卡（SmartNICs）、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到功耗受限的邊緣設(shè)備。相比于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%，可以很好的滿足高性能和大范圍的應(yīng)用。

Arm Neoverse路線圖更新

如何選擇Arm平臺？

對于不同Arm平臺的選擇取決于應(yīng)用程序需要什么。如果應(yīng)用程序?qū)PU和貸款要求較高，選擇VI可提供最佳的單線程性能，如果應(yīng)用程序需要更多的涉及橫向擴展并需要更多的內(nèi)核，N2更為適用。

下圖是Arm的一份對競爭系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)，其中X軸代表芯片級性能，Y軸代表每線程性能。在128核情況下，N1的芯片級吞吐魯昂和單線程的性能方面都達到領(lǐng)先，N2與V1未來將分別代表最高單芯片性能和最高單線程性能。

Arm最主要的目標之一就是為合作伙伴的持續(xù)創(chuàng)新與設(shè)計靈活性提供必要組件，關(guān)鍵點在于Arm的芯片級接口，這提供了設(shè)計系統(tǒng)層級解決方案的機會。因此，Arm在CCIX（用于雙向相干通信的協(xié)議）與CXL上都進行了投資，CCIX在使用方式上具有靈活性，用例包括多路計算與多核封裝，可以減小晶圓尺寸、增加成品率并降低成本，而CXL解決了CCIX不能解決的一些關(guān)鍵應(yīng)用，例如內(nèi)存池和擴展，是連接加速器的首選方法。Arm為合作伙伴提供了可擴展性的交換網(wǎng)，用以支持大量的處理器核。

除全新平臺外，Arm還推出了Project Cassini，目的在于為軟件開發(fā)者提供流暢的體驗。通過標準、平臺安全性與參考實施，Project Cassini能夠幫助行業(yè)伙伴在基于Arm平臺上部署“裝機即用“的軟件。

同時，Arm也會持續(xù)推動基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)軟件支持。操作系統(tǒng) 、虛擬機管理程序，例如 Xen、KVM、Docker容器以及越來越多的Kubernetes都已經(jīng)陸續(xù)宣布支持Arm架構(gòu)