詳解ARM?Neoverse?V1和N2新平臺技術細節,各有什么性能絕招

上個月底是Arm 10年來第一次更新設計架構-發布最新一代架構Armv9，本周公布了兩個新平臺，并發布了更多關于Neoverse N2和Neoverse V1的技術細節，以及Project Cassini 、Mesh互聯技術Neoverse CMN-700。同時，Arm介紹了更多生態建設方面的進展，包括與騰訊、阿里云、甲骨文等公司合作的進展。

Arm Neoverse V1全新計算平臺發布

Arm今天還發布了全新的計算平臺“Arm Neoverse V1”。

這是Arm設計的第一個支持SVE(可伸縮矢量擴展)的內核，可為高性能計算、機器學習帶來大幅度的性能提升。

Arm N系列是注重平衡性、高能效的平臺，Arm V系列則是追求極致性能，具備更大的緩沖、緩存、窗口、隊列設計，擁有更大的帶寬、面積、功耗。

基于性能至上的理念，V1平臺創造了Arm迄今為止最寬的微架構，可容納更多運行指令，支持高性能和百萬兆級計算，再加上SVE功能，V1在單核性能上優勢十分明顯，全方位碾壓N2平臺。

而在強化單核性能的同時，V1平臺也支持強大的多核心擴展，最多可以做到96核心96線程，工藝上可以使用7nm、5nm，還支持DDR5內存、PCIe 5.0總線、HBM2e高帶寬內存、CCIX 1.1互連標準等。

Arm V1平臺仍然基于Armv8.4-A CPU指令集，不過整體架構、模塊組成和基于Armv9指令集的非常類似，有諸多相通之處，同時也有全方位的微架構改進，針對基準測試、服務器/高性能計算工作負載的全面增強，當然也不會不計代價地拉高功耗，同樣在電源、功耗、發熱管理方面做了強化。

相比于N1，作為Arm強調性能優先的新型計算系列的第一個平臺，V1帶來了50％的性能提升、1.8倍的矢量工作負載優化、4倍的機器學習工作負載優化，可以靈活地為高度依賴CPU性能、帶寬的應用構建強大的計算能力，SoC設計也非常靈活。

生態方面，法國芯片公司SiPearl、韓國電子通信研究所(ETRI)，都在打造基于V1平臺的高性能SoC。

印度電子信息技術部(MeitY)夜間采納V1平臺，打造國家級百萬兆級高性能計算項目。

另外，Arm今天同步發布了Arm Neoverse CMN-700，這是業界最先進的Mesh網格互連技術，能充分發揮V1、N2平臺的性能、能效優勢。

在上一代CMN-600的基礎上，CMN-700在每個矢量上都進一步提升了性能，包括核心數量、緩存大小、附加內存及IO設備的數量和類型等等。

ARM Neoverse N2平臺發布

今天，Arm又發布了第一個基于Armv9指令集架構的平臺“Arm Neoverse N2”，在安全性、能耗、性能等方面都有全面的提升，可為新一代基礎設施核心鋪平道路。

Neoverse N系列平臺最為注重性能的擴展性、平衡性，特別針對單位功耗、單位面積的性能，以及單位功耗、面積的核心數。

相比主要搭檔7nm工藝的上代平臺N1，新一代N2最佳搭檔是5nm，兩相對比在保持相同水平的功率、面積效率的基礎上，N2的IPC同頻性能(約等于單線程性能)可提升達40％，而頻率也可以提高10％。

N2平臺可以橫跨從高吞吐量計算到功率與尺寸受限的邊緣、5G應用場景，且性能提升明顯，例如在云端上提升1.3倍的NGINX，在5G和邊緣應用上提升1.2倍的DPDK數據包處理，以及提升1.4倍的SPECint2006。

N2平臺內部集成了Armv9.0-A CPU核心、指令集單元、64KB一級指令緩存、64KB一級數據緩存、512KB/1MB ECC二級緩存、異步橋接(Async Bridges)、AMBA 5 CHI直接連接、CoreSight等模塊，微架構全方位改進，重點增強基準測試、實際服務器工作負載。、

而在外部系統連接中，它可以支持DDR5內存、PCIe 5.0總線、HBM3高帶寬內存，等等。

N2還是第一個具備SVE2功能的平臺，可為云到邊緣的性能效率帶來巨大的提升，比如機器學習、數字信號處理、多媒體、5G等場景中，還具備編程簡易性、可移植性等優勢。

SMT同步多線程是如今處理器架構設計的一個核心要素，不過另一方面，在云端等共享環境中，專屬內核可以提供更具可預測性、確定性的性能，而且更有利于抵御常見的側信道攻擊，這也是N2的理念。

同時，它維持了相同的功耗、面積效率，加入了性能定義功耗管理(PDP)。

N2平臺起步就是32核心32線程，最多可以做到128核心128線程，對比N1平臺翻了一番，同時比傳統架構的64核心128線程更具競爭力。

生態方面，Marvell美滿電子已經發布了基于Neoverse N2平臺的OCTEON系列網絡解決方案，預計2021年底前試產，相比上代性能提升高達3倍。

阿里云在即將上線的Arm架構ECS實例上已經完成測試，SPECjbb測試數據表現驚艷，而且基于Arm架構運行的DragonWell JDK性能提高了 50%。

騰訊也在硬件測試和軟件支持方面持續投入，云應用上已經可以采用Arm Neoverse技術。

責編：editorAlice