Рука приближается к созданию полной

May 14, 2024

Создание нового вычислительного механизма занимает слишком много времени, и все на это жалуются. Клиенты нетерпеливы, потому что хотят большей производительности и большей отдачи от вложенных средств, которые всегда приходят с новым поколением чипов. И те, кто производит процессоры, графические процессоры и другие вычислительные механизмы, тоже нетерпеливы. Они хотят подавить конкуренцию и заработать больше денег.

На выставке Hot Chips 2023 на этой неделе, когда Arm Ltd демонстрировала свои ядра Demeter V2 сразу после объявления о их публичном выпуске (снова), компания также представила вычислительные подсистемы Genesis N2, или для краткости интеллектуальный пакет CSS. . (Мы подробно рассмотрим ядро ​​V2 отдельно.) У проекта Genesis есть шанс вывести процессоры Arm на поле быстрее, чем это было возможно в прошлом.

На протяжении многих лет компания Arm все ближе и ближе приближалась к созданию полноценных процессоров, которые клиенты могли бы модифицировать и быстрее выводить на рынок. Еще в конце 2000-х годов, когда Arm захватила смартфоны, а производители серверов задумались о том, как архитектура Arm могла бы улучшить архитектуру X86, которая по сути была монополией, разработчики серверных чипов начали с лицензии на архитектуру Arm и добились этого. Это был очень дорогой и трудоемкий способ создания серверного чипа, хотя и лучше, чем начинать с собственной ISA, к которой мир не терпел бы из-за масштабной работы по портированию программного обеспечения.

После множества неудачных попыток создать серверный процессор Arm (как со стороны признанных полупроводниковых гигантов, таких как Broadcom, Qualcomm, AMD и Samsung, так и таких стартапов, как Calxeda и Applied Micro), и некоторого ограниченного успеха Cavium с процессорами ThunderX и ThunderX2, компания Arm решила сделать это. немного проще с разработкой Neoverse, которая была развернута в октябре 2018 года и которая предоставила не только дорожную карту для ядер серверных чипов, но и эталонные архитектуры для превращения их в полноценные процессоры с сочетанием другой интеллектуальной собственности Arm, такой как встроенные процессоры. межсетевые соединения и память сторонних производителей, контроллеры PCI-Express и контроллеры Ethernet. Эти конструкции Neoverse были адаптированы для конкретных технологических узлов Тайваньской компании Semiconductor Manufacturing Co, что еще больше облегчило производителям серверных чипов более быструю работу.

Мы никогда не были уверены, что Neoverse дешевле или дороже архитектурной лицензии. Вы можете аргументировать это по-разному. Neoverse выполнил больше работы, но имел ограниченную степень свободы по сравнению с архитектурной лицензией Arm. Возможно, что еще более важно, как мы указывали год назад в книге Arm Is the New RISC/Unix, RISC-V Is The New Arm, если Arm не может быть дешевле, чем RISC-V ISA и проекты с открытым исходным кодом, может быть быстрее. Arm в любом случае должен работать быстрее из-за нетерпения клиентов.

Вот последняя дорожная карта Neoverse, представленная в сентябре 2022 года:

Первоначально существовало только одно семейство ядер — серия N — но Arm разделила его на три семейства ядер и три соответствующие платформы, каждое из которых нацелено на разные части системного рынка. Ядра и платформы серии N были нацелены на основные серверные рабочие нагрузки, где производительность на ватт определяла дизайн, в то время как серия V имела более тяжелую векторную обработку и была нацелена на более интенсивные вычислительные нагрузки, такие как обучение искусственного интеллекта и вывод, а также моделирование и моделирование HPC. Серия E была нацелена на производительность вычислений и оптимизирована не только для более высокой производительности на ватт, но и для максимальной пропускной способности при еще более низком тепловом диапазоне, чем могла обеспечить серия N. Теперь будет не просто три семейства ядер и платформ, а два подхода: DIY и CSS как бы.

Итак, теперь новая дорожная карта Neoverse выглядит так:

Мы добавили кодовые имена для каждого ядра и платформы, где они нам известны.

Усилия Neoverse позволили компаниям, производящим микросхемы, получить преимущество в своих разработках, и многие из них это сделали. Fujitsu начала свою деятельность намного раньше, чем любой из нынешних поставщиков – за несколько лет до появления Neoverse – со своим чипом A64FX, и во многих отношениях ее можно считать реализацией «Kronos» V0, поскольку она изобрела масштабируемые векторные расширения и перенесла их на 512. -битовый векторный экстремум Intel AVX-512. Amazon использовала Cortex A72 «Maya» в оригинальном стеке Neoverse в своем чипе Graviton1, «Ares» N1 в своем чипе Graviton2 и «Zeus» V1 в своем чипе Graviton3. Первоначально Nvidia использовала лицензию на архитектуру Arm для создания серверных процессоров Denver более десяти лет назад, но перешла на ядра V2 для процессорных чипов Grace, которые сейчас поступают на рынок. Компания Ampere Computing использовала ядра N1 в своих процессорах Altra и Altra Max Arm, но теперь использует специальные ядра. Alibaba, судя по всему, создала собственное ядро ​​Arm v9 для своего процессора Yitian 710, и если это правда, то у Grace от Nvidia нет первых ядер Arm v9 на рынке. Правительство Индии использует ядра V1 в своем процессоре Aum A48Z.