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分析人士:Intel時代終結,Arm和RISC-V將在數據中心迅速崛起

2021-01-29
來源:半導體行業觀察

  據量子位報道,因為連續押中特斯拉、Zoom和比特幣,Catherine Wood被人稱為“牛市女皇”,而她對科技趨勢的預測也備受關注。

  在其最新發布的2021年技術趨勢中。列出了涉及深度學習、比特幣、電動汽車、航空航天、生物醫學等數十個機會領域。其中,他指出,Intel時代將終結,ARMRISC-V和GPU將成為主流的處理器。

  以ARM與x86為例。首先在市場份額上。

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  2020年,ARM處理器市占率僅0.1%,但到2030年,ARM處理器則將直接躍升至82%。

  目前,蘋果、微軟等PC都在加緊努力支持ARM處理器。

  然后在營收上。

  2030年,ARM服務器的營收可能會增長100倍。從2020年的不到10億美元增長到2030年的1000億美元,營收水平要比現在的x86更高。

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  RISC-V和ARM兩大架構的數據中心CPU營收將以45%的年復合增長率,在2030年擴大到190億美元。

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  Arm押注服務器芯片

  在Arm發展服務器芯片的過程中,其自身路線圖的變化可以說是一種關鍵轉變。

  Arm Neoverse是Arm服務器領域的制勝關鍵之一。2018年10月,Arm正式對外公布了該解決方案。據相關報道顯示,該產品線將是基于Arm技術的全新統一品牌標識,主要面向數據中心和邊緣基礎設施而設置。與Cortex主要面向移動及終端設備不同, Neoverse專為更高級別性能、安全性和可擴展性而設計。

  當時,伴隨著Neoverse的公開亮相,Arm還順勢推出三個平臺——Ares,Zeus和Poseidon。按照當時的規劃顯示,Arm將于2019年推出Ares、2020年推出Zeus、 2021年推出Poseidon。

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  其中,Ares平臺是Arm首個針對基礎架構優化核心,這是一個基于最新的7納米工藝打造的一個新核心,面向服務器市場并設定了極具針對性的功耗和性能目標;Zeus平臺是Ares的繼任者。該核心旨在充分利用7nm+工藝的額外優勢,還有DDR5內存以及如HBM這樣的高級內存技術;Poseidon則是Arm所公布的最終平臺,Arm預計它將在2021年接替Zeus,并以5納米工藝節點為目標。當時,Arm承諾一種架構,每一代將提供大約30%的性能增強,并且每年都會對設計進行調整,以保證性能的實現。

  除了高性價比的Neoverse處理器IP產品以外,為了對標X86,Arm還于同期還推出了服務器合規認證計劃Server Ready。該項目作為Neoverse計劃的一部分,能夠幫助用戶安全、合規地部署Arm服務器系統。

  在這則計劃對外公開的2年間,Arm架構吸引了包括亞馬遜、Marvell、華為、飛騰等眾多廠商的加入。有了他們的支持,Arm得以在服務器芯片市場建立了屬于他的優勢,為了進一步擴大Arm架構在服務器市場的影響力,Arm于近期對外宣布了對Neoverse平臺的升級。

  眾所周知,在過去兩年中,Arm推出了Neoverse N系列(Neoverse N1)和Neoverse E系列(Neoverse E1)。在此基礎上,在Arm近期宣布的新的路線圖中,展示了除這兩個系列以外的新“家庭成員”——Neoverse V系列。

  Arm所推出的Neoverse N、Neoverse E、Neoverse V分別對標了不同的應用領域。具體來看,Neoverse N系列同時考慮了性能、功率、面積(PPA),擅長可擴展;Neoverse E系列圍繞吞吐量而設計;V系列則旨在提供最佳能效。

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  除了這份更新的路線圖外,Arm還發布了兩個新平臺——Neoverse V1和Neoverse N2。

  據相關報道顯示,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用來說,是性能表現最佳的平臺。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用潛力。

  Neoverse N2 則被定位為可提供更高性能計算的解決方案。根據anandtech的報道顯示顯示,Perseus的設計將被稱為Neoverse N2,是N1的有效產品定位繼承者。與N1相比,這種新的CPU IP代表了40%的IPC提升,但是仍然保持著相同的設計理念,即在最低功耗和最小面積內實現性能最大化。

  RISC-V有望在兩年內走向數據中心?

  2020年10月下旬,在無晶圓廠半導體初創公司SiFive通過其HiFive Unleashed開發板將RISC-V開源芯片規范帶到公眾面前的兩年之后,該公司宣布了一個名為HiFive Unmatched的新板。

  雖然第一塊板(幾乎立即導致大量Linux發行版移植到RISC-V)說明了該體系結構的承諾,但新板顯示RISC-V似乎已成為CPU運行機器的黃金玩家,而不是扮演CPU助手的加速器。

  SiFive并不會僅僅作為開發者委員會來展示這種新產品。他們稱它為PC,只是沒有外殼。

  SiFive的首席技術官Yunsup Lee告訴DCK:“我必須說服自己,不要說它像PC。因為它實際上就是PC”,“實際上,您可以建造自己的PC,裝在盒子里。這很酷。”

  他補充說:“我們得到了來自不同方面的很多意見。” “人們告訴我們,他們想要更高的性能,更多的芯片內外I / O帶寬。此外,他們希望它更像是一種行業標準的外形尺寸,以便他們可以在其上構建其他產品。”

  新主板由SiFive最新的FU740 SoC賦能,這是一個五核處理器,具有四個SiFive U74 64位應用處理器內核和一個SiFive S7內核,并具有8GB DDR4內存和32MB Quad SPI Flash存儲。它帶有用于PCIe和NVMe卡的插槽,以及用于WiFi /藍牙模塊的插槽。它還具有足夠的連接性,具有四個USB 3.2 Gen 1 Type A Type端口(包括一個充電端口)和一個MicroUSB控制臺端口。

  Lee說,實際上,這已經接近黃金時代了,RISC-V還沒有準備好在數據中心服務器中運行。但很多人和很多公司正在努力將這些垂直行業需要解決的其他問題放在一起。我認為很快就會解決這些問題,大概在一兩年之內。

  并非只有SiFive認為RISC-V可以快速完成傳統上僅限于Intel,AMD和Arm處理器處理的繁重任務。中國超大型企業阿里巴巴一直在對該架構進行大量投資,這可能是為了對沖美國可能針對中國公司實施的制裁。今年夏天,阿里巴巴推出了基于RISC-V的XT910,這是一款16核設計,最高可達到2.5 GHz,該公司聲稱這是迄今為止功能最強大的RISC-V處理器。

  阿里巴巴曾表示,它計劃將RISC-V ISA成為其云計算和邊緣計算基礎架構的骨干。與Lee一樣,該公司也承認“在技術和生態系統方面還不夠成熟”。

  Lee告訴我們,他認為ISA作為真正的CPU首次進入數據中心的方法將是通過后門——為內部構建的定制計算機提供動力,以滿足特定數據中心的需求,然后再將其裝箱裝進前門——現成的服務器。

  他說:“我認為這將很快發生,而且一旦計算機進入數據中心,人們開始使用RISC-V的可能性就會更大。”

  他補充說:“顯然,還有其他一些力量正在加速RISC-V的采用。”他援引Nvidia即將進行的Arm收購,并擔心美國會限制某些技術出口。

  他說:“這只是時間的問題,而不是是否會的問題”,“我認為這些類型的外部因素無疑有助于加速RISC-V在各種市場中的普及,而不僅僅是數據中心。”

 

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