新智造|单线程性能提升超50%！Arm新款服务器CPU要靠单核打天下？
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云服务厂商会更倾向选择单线程处理器核 ， 因为接近度、安全性、多租户等特性可以带来更好的经济性 。
作者 | 包永刚
低功耗处理器设计已经应用于超过1800亿颗芯片的Arm ， 两年前就开始探索边缘、云端及5G市场 ， 并发布了Neoverse E系列处理器 ， Arm当时称到2021年这一系列处理器每年要实现30%的性能提升 。 2019年 ， 第一代Neoverse N1推出 ， 性能提升60% ， 是2018年提出的目标的两倍 。
本周 ， Arm再次更新Neoverse产品线 ， 发布第二代N系列Neoverse N2以及全新的Neoverse V1平台 。相比Neoverse N1 ， Neoverse N2在保持相同水平的功率和面积效率之余 ， 单线程性能提升了40% 。 同样与Neoverse N1相比 ， Neoverse V1的单线程性能可提升超过50% 。
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Arm在高性能计算市场是要靠单核与x86的多核竞争吗？
【新智造|单线程性能提升超50%！Arm新款服务器CPU要靠单核打天下？】Neoverse CPU为何强调单核性能？
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Neoverse系列发布两年之后 ， 已经拥有了E系列、N系列、V系列三大系列 。Neoverse N系列同时考虑了性能、功率、面积（PPA） ， 擅长可扩展；V系列旨在提供最佳性能 ， 相对而言会消耗更多面积和功耗；E系列主要关注效率 ， 在功耗和面积的缩减上进行优化 。
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作为最新发布的产品系列 ， V系列更加追求性能 ， 因此Neoverse V1是面向7nm和5nm设计 ， 并且率先支持可伸缩矢量扩展（SVE， Scalable Vector Extensions） 。 SVE可基于未知宽度向量单元的软件编程模型 ， 执行单指令流多数据流（SIMD）整数、bfloat16、浮点指令 。
同时 ， V1还支持PCIe 5.0连接、DDR5、HBM2e和CCIX 1.0 ， 可实现插槽之间的芯片与封装内小芯片之间的双向一致性通信 。
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Arm基础设施事业部高级副总裁兼总经理 Chris Bergey接受雷锋网采访时表示：“SVE在加速HPC高性能计算领域或者是机器学习工作方面表现高效 ， 同时它对软件开发者非常友好 ， 不需要管矢量的位宽是多少 。 未来我们会把SVE技术运用到除N2和V1之外的一系列核上面 。 ”
以Arm架构为基础的日本富岳(Fugaku)超级计算机就使用了512位的SVE的技术 ， 它不仅是全球最快的超算 ， 也是最新Green500榜单排名第四的超算 。
Arm本周发布的另一款新产品Neoverse N2面向5nm工艺设计 ， 支持PCIe 5.0和DDR5 ， 通过支持用于高带宽存储器的HBM3以及用于结构的CCIX 2.0和CXL 2.0来进一步扩展 。 可支持从8核心 ， 20W到192核心350W的设计 ， 横跨云、智能网卡（SmartNICs）、企业网络到功耗受限的边缘设备的高可扩展性平台 。
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Chris Bergey表示 ， 关于新发布的V1和N2的更多细节会在之后公布 。 现在我们只知道V1和N2相比上一代N1的单核性能提升了超50%和40% 。
为什么Neoverse CPU如此强调单核性能？Chris Bergey解释：“我们认为云服务厂商会更倾向选择单线程处理器核 ， 因为接近度、安全性、多租户等特性可以为他们带来更好的经济性 ， 这也是我们的产品聚焦单线程技术的原因 。 当然 ， Neoverse E1也支持同步多线程(SMT)技术 。 ”
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