回到Arm TechCon 2018年，Arm的首席執(zhí)行官Simon Segars在其主題演講中指出了他眼中的半導(dǎo)體行業(yè)未來(lái)，也就是他所說的第五波計(jì)算。第一波是大型機(jī)的時(shí)代，第二波是個(gè)人電腦，第三波是互聯(lián)網(wǎng)，目前，我們處于第四波：移動(dòng)和云。DNA我們正在進(jìn)入第五波計(jì)算的時(shí)代。

Segars表示，雖然有點(diǎn)難以定義，但我們正在經(jīng)歷將先前技術(shù)融合的時(shí)代?！斑@是一個(gè)以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的計(jì)算時(shí)代。這是傳統(tǒng)的算法計(jì)算讓位于數(shù)據(jù)流經(jīng)機(jī)器，并根據(jù)數(shù)據(jù)告訴我們決策的時(shí)代，Segars說。

Segars強(qiáng)調(diào)，第五次浪潮不僅讓Arm受益，那些正在依賴于其技術(shù)，抓住機(jī)會(huì)的企業(yè)家和其他公司也將會(huì)從中獲得巨大機(jī)遇。“設(shè)備中的計(jì)算能力很重要，但它不再是唯一的關(guān)注點(diǎn)。我們不應(yīng)該再根據(jù)單個(gè)設(shè)備擁有多少gigaFLOPS，多少兆赫茲頻率來(lái)判斷一個(gè)產(chǎn)品的性能。 而是更應(yīng)該去關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算能力，“Segars補(bǔ)充道。

他建議我們必須重新思考系統(tǒng)的運(yùn)作方式。在哪里（邊緣，網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心）完成了什么?！拔覀冋诳紤]端到端系統(tǒng)的工作方式，因?yàn)槲磥?lái)的計(jì)算機(jī)不僅僅是在你的桌子上或口袋里，它將無(wú)處不在。這樣的組合計(jì)算能力就是我們所說的第五波浪潮?！?/p>

對(duì)Arm來(lái)說，第五波計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分是5G。在他們看來(lái)，當(dāng)完整的5G部署完成后，它將啟用萬(wàn)億連接設(shè)備?！拔覀兊墓烙?jì)是，到2035年將會(huì)有萬(wàn)億個(gè)連接的東西，”Segars指出在。在他看來(lái)，為了在2035年之前支持萬(wàn)億連接設(shè)備，生態(tài)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施必須要齊頭并進(jìn)。

Arm Neoverse

Segars計(jì)算主題演講的第五波為公司推出Neoverse以及隨之而來(lái)的所有其他內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。

“我想非常清楚地說明一下，就數(shù)據(jù)中心而言，Arm正在傾其所有去打造新的技術(shù)，并和我們的合作伙伴進(jìn)行了全面的合作，以實(shí)現(xiàn)高效和低成本的數(shù)據(jù)中心?！?nbsp; Simon Segars說。

Arm從不斷增長(zhǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施需求中看到了巨大的機(jī)會(huì)，這也是他們所謂的第五次計(jì)算浪潮的一個(gè)明顯特征。Arm也宣布了全新的Neoverse產(chǎn)品來(lái)迎接這種趨勢(shì)。Arm的高級(jí)副總裁兼基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Drew Henry在他的主題演講中宣布了Neoverse。他通過討論Arm生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模及其對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響，開啟了他的主題演講。

Arm Neoverse是一個(gè)涵蓋從云端到邊緣的整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的新品牌。你可以將Neoverse視為與Cortex一樣的品牌。從本質(zhì)上講，這與智能手機(jī)的那一套不一樣，“Neoverse”的范圍并不像Cortex品牌那樣嚴(yán)格定義。Neoverse可以由使用基于Neoverse的服務(wù)器（例如，云解決方案），OEM，甚至是具有定制Arm微體系結(jié)構(gòu)的公司（，例如Ampere，Cavium和Qualcomm）等合作伙伴使用。甚至IP和軟件似乎屬于該品牌。實(shí)際上，Neoverse似乎涵蓋了與基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的任何事情。

在Supercompting 18，技嘉同時(shí)展出了基于高通Centriq和Cavium ThunderX2的主板。雖然很多人認(rèn)為高通公司的服務(wù)器芯片已經(jīng)壽終正寢，但技嘉表示他們將在明年年中發(fā)售基于高通芯片的主板。而高通公司與貴州人民政府合資的華新通半導(dǎo)體也將推出基于高通公司設(shè)計(jì)的定制芯片StarDragon 4800，該系列產(chǎn)品也于早些時(shí)候開始量產(chǎn)。

可擴(kuò)展性

Neoverse的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，涵蓋了超大規(guī)模擴(kuò)展到邊緣。他們的目標(biāo)的是為從各種邊緣應(yīng)用到非常大的云數(shù)據(jù)中心提供足夠的靈活性。Drew Henry說：“我們將擁有非常龐大、使用128核或256核設(shè)計(jì)的云數(shù)據(jù)中心。它們將具有大型緩存系統(tǒng)和高級(jí)內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)。到了邊緣設(shè)備，則針對(duì)其需求，推出擁有更少內(nèi)核、較小配置的設(shè)計(jì)?！霸谙旅娴囊粋€(gè)幻燈片中，你可以看到一個(gè)擁有八個(gè)DDR通道，八個(gè)HBM堆棧，PCIe，CCIX和100 GbE支持的設(shè)計(jì)，則將為Arm合作伙伴合作提供支持。

路線圖

隨Neoverse的推出，Arm正在重整其基礎(chǔ)設(shè)施的路線圖

他們還宣布了三個(gè)新平臺(tái)：Ares，Zeus和Poseidon。

Drew Henry表示，我們可以預(yù)期Arm自己的內(nèi)核每代可以實(shí)現(xiàn)30％的或更高的性能提升。針對(duì)這個(gè)論調(diào)，我們向Arm做了一些求證。按照他們的說法，這些性能指的是平臺(tái)級(jí)改進(jìn)，因此它們來(lái)不同方面的貢獻(xiàn)，例如新的流程節(jié)點(diǎn)，微架構(gòu)更改，內(nèi)存子系統(tǒng)的改進(jìn)和內(nèi)存技術(shù)等等。順便說一句，他們認(rèn)為這些數(shù)據(jù)是保守的，實(shí)際的系統(tǒng)級(jí)改進(jìn)提升會(huì)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)字。Drew Henry還提到了他們Neoverse架構(gòu)的合作伙伴 。他指出，架構(gòu)合作采用Arm提供的架構(gòu)，并針對(duì)他們認(rèn)為適合市場(chǎng)的產(chǎn)品做自己的設(shè)計(jì)”，亨利說。典型的例子是Cavium和Ampere，另外還有很多如富士通這樣的客戶，后者專為HPC市場(chǎng)設(shè)計(jì)了一款名為A64FX的芯片。

一些更受歡迎的公司目前的Arm服務(wù)器路線圖看起來(lái)像這樣。

知名的Arm服務(wù)器公司的路線圖

Cosmos

您可能想知道這個(gè)“Cosmos”平臺(tái)是什么。我們也問了Arm同樣的問題。但事實(shí)證明，這根本不是代號(hào)，而只是一個(gè)術(shù)語(yǔ)，他幾乎囊括了所有在新Neoverse核心發(fā)布之前，用于基礎(chǔ)設(shè)施的東西。換句話說，Cosmos包括目前基于Cortex-A72，A75等架構(gòu)發(fā)布的任何基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。

目前的解決方案包含16,24和32個(gè)內(nèi)核。市場(chǎng)上也有有很多產(chǎn)品，如Socionext基于Cortex-A53開發(fā)的24核 SC2A11 24和海思基于Cortex-A72開發(fā)的32核Hi1616。

讓很多人感到意外的是，Cosmos平臺(tái)其實(shí)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。根據(jù)Drew Henry的說法，“Arm的處理器是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中采用最多的方案”。當(dāng)匯總包括路由器，架頂式交換機(jī)和服務(wù)器等。這些市場(chǎng)中有27％的產(chǎn)品是由Arm貢獻(xiàn)的，那就意味著該領(lǐng)域采用了超過一百萬(wàn)個(gè)Arm處理器。

最近，Cosmos平臺(tái)進(jìn)入了公有云基礎(chǔ)架構(gòu)。在AWS re：Invent 2018上，亞馬遜發(fā)布了他們自己的64位16核Arm芯片AWS Graviton。該芯片具有16個(gè)Cortex-A72內(nèi)核，由亞馬遜在2015年初收購(gòu)的Annapurna Labs設(shè)計(jì)。目前，這些芯片已被亞馬遜部署到其服務(wù)器中，消費(fèi)者可通過亞馬遜EC2 A1 instances訪問。該公司表示，對(duì)于某些工作負(fù)載，A1 instances可能比x86 instances便宜40％。通過我們自己對(duì)A1 instances的體驗(yàn)，效果還是比較理想的。雖然機(jī)器在原始性能方面有點(diǎn)弱，但安裝Linux和所有常用的軟件堆棧（例如，nginx，PHP等），表現(xiàn)也沒有調(diào)大問題。對(duì)于許多類型的工作負(fù)載，A1 instances也能做得很好。

Arm根據(jù)市場(chǎng)合作伙伴的需求向他們承諾了各種產(chǎn)品。這樣的話合作伙伴就可以直接使用包括CMN結(jié)構(gòu)和各種加速器在內(nèi)的Arm IP?；蛘咚麄兛梢愿鶕?jù)需求使用自己的定制設(shè)計(jì)。關(guān)鍵的一點(diǎn)是，有很多選擇。

Ares

Ares平臺(tái)是Arm首個(gè)針對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)化核心。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，這不是Cortex系列的衍生物，這是一個(gè)基于最新的7納米工藝打造的一個(gè)新核心，面向服務(wù)器市場(chǎng)還設(shè)定了極具針對(duì)性的功耗和性能目標(biāo)。Arm表示，明年我們可以從其合作伙伴處看到基于Ares平臺(tái)開發(fā)阿德芯片。與當(dāng)前的Cosmos平臺(tái)一樣，Ares依賴于當(dāng)前的CMN-600來(lái)擴(kuò)展核心數(shù)量，并且為其接口新添加了對(duì)CCIX接口。除此之外，我們從Arm提供的一些幻燈片可以看到，這個(gè)核心可能還有一個(gè)改進(jìn)的中斷控制器（GIC）和MMU，Ares還打算從單個(gè)DDR4通道擴(kuò)展到8個(gè)通道。

事實(shí)上，在Supercomputing 2018中，我們認(rèn)為我們已經(jīng)看到了第一個(gè)Ares系統(tǒng)（值得注意的是，雖然最初我們被告知這個(gè)芯片使用了Ares核心，但我們收到了其他相互矛盾的信息）。有一段時(shí)間，WikiChip也曾被告知，華為的HiSilicon Hi1620將能實(shí)現(xiàn)性能的大幅提升。與每個(gè)芯片中包含32個(gè)Cortex-A72內(nèi)核的Hi1616相比，Hi1620將芯片的核心數(shù)增加值至64，并使TDP增加一倍以上。且華為這款旗艦芯片還將具有8個(gè)DDR4通道，2個(gè)和4個(gè)SMP，40個(gè)PCIe Gen 4通道和CCIX支持。

Zeus

Zeus平臺(tái)是Ares的繼任者。該核心旨在充分利用7nm+工藝的額外優(yōu)勢(shì)，還有DDR5內(nèi)存以及如HBM這樣的高級(jí)內(nèi)存技術(shù)，。Zeus將伴隨著Arm的下一代CMN一起產(chǎn)生。

Poseidon

Arm公布的最終平臺(tái)是Poseidon。預(yù)計(jì)它將在2021年接替Zeus,并以5納米工藝節(jié)點(diǎn)為目標(biāo) 。Poseidon旨在通過改進(jìn)的CMN和更高的內(nèi)存支持來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)展。除此之外，他們沒有透露更多的東西了。根據(jù)我在TechCon上做的筆記顯示，這個(gè)架構(gòu)可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多線程（SMT）技術(shù)，但我不記得我在哪里聽到這個(gè)，所以我并不是很確定。

ServerReady

不幸的是，Neoverse的關(guān)鍵部分之一ServerReady并沒有獲得過多的關(guān)注。但在我們看來(lái)，ServerReady是一個(gè)很最重要的公告，甚至比Neoverse本身還重要。Arm ServerReady計(jì)劃的目標(biāo)是能夠推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的合規(guī)性，使每個(gè)人都能更輕松地圍繞Arm構(gòu)建平臺(tái)和服務(wù)器解決方案。換句話說，ServerReady就是為了確?！耙磺姓！?，就像典型的x86的系統(tǒng)方案一樣。

Arm明白到服務(wù)器市場(chǎng)與當(dāng)前的嵌入式等市場(chǎng)有一些不同。在服務(wù)器市場(chǎng)中，您必須擁有能運(yùn)行通用軟件的標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng) ，這兩者都可能超過芯片本身。最重要的是，安裝過程需要簡(jiǎn)單地工作。 與嵌入式世界不同，修改操作系統(tǒng)以適應(yīng)硬件并不是一個(gè)可行的選擇。這就是ServerReady的用武之地，ServerReady確保一切都遵循硬件和固件的最小通用規(guī)則。

Arm的標(biāo)準(zhǔn)方法有四個(gè)組成部分：協(xié)作、標(biāo)準(zhǔn)、參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和開源項(xiàng)目，其中最重要的是協(xié)作。Arm于2011年成立了ARM服務(wù)器咨詢委員會(huì)（ArmServerAC），目前這個(gè)委員會(huì)由來(lái)自整個(gè)行業(yè)的46個(gè)成員組成（當(dāng)中包括云供應(yīng)商，操作系統(tǒng)供應(yīng)商，OEM供應(yīng)商等）。該委員建立的初衷是為了定義Arm服務(wù)器的外觀以及使其工作的條件。

標(biāo)準(zhǔn)

有一個(gè)完整的Arm服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)列表，但最主要的兩個(gè)是SBSA和SBBR。還有其他規(guī)范，如用于電源管理的PSCI和用于調(diào)用可信固件的SMCCC。我們將在這里介紹兩個(gè)主要的：

服務(wù)器基本系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（SBSA）涵蓋了服務(wù)器的硬件要求。也就是說，如果您要設(shè)計(jì)服務(wù)器，那么操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)管理程序?qū)?huì)對(duì)您的硬件提出一定的要求/屬性，當(dāng)中這包括核心架構(gòu)要求和各種其他內(nèi)容。如PCIe寫入/接口，SMMU和GIC屬性。該標(biāo)準(zhǔn)的目的是確保所有符合SBSA標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)能夠執(zhí)行大多數(shù)服務(wù)器上運(yùn)行的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序軟件的至關(guān)重要的最低功能。

第二個(gè)主要規(guī)范是服務(wù)器基本引導(dǎo)要求（SBBR），這是固件要求集。該規(guī)范著眼于各種固件標(biāo)準(zhǔn)，例如UEFI，ACPI，SMBIOS，并定義了固件期望的最低要求。

值得注意的一件事是，這項(xiàng)計(jì)劃已經(jīng)籌劃了7年之久。標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本是在2014年。到去年，企業(yè)測(cè)試套件也已發(fā)布。今天，目前的SBSA規(guī)格為5.0，而SBBR為1.1。

合規(guī)

為了確保Arm和Neoverse合作伙伴符合上述規(guī)范，Arm開發(fā)了Architectural Compliance Suites（ACS）。這個(gè)合規(guī)套件是開源的，開發(fā)者可以在GitHub上找到。合規(guī)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一套工具，以便公司自行檢查他們的設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)供應(yīng)商，以確保所有的部分工作正常。ACS主要測(cè)試的是SBBR和SBSA規(guī)范，主要通過基于UEFI的測(cè)試和基于操作系統(tǒng)的測(cè)試來(lái)完成。這當(dāng)中許多測(cè)試都是由Arm編寫的，但它還包含了一些其他測(cè)試，例如Canonical的固件測(cè)試套件（FWTS），它對(duì)固件（BIOS / UEFI / ACPI）執(zhí)行完整性檢查以嘗試識(shí)別錯(cuò)誤。

所有這些都回到了Arm ServerReady合規(guī)流程。Arm合作伙伴運(yùn)行測(cè)試并在Arm的幫助下調(diào)試他們可能遇到的各種問題。這些測(cè)試包括SBSA和SBBR的體系結(jié)構(gòu)合規(guī)性套件，它還包括引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)Linux發(fā)行版和smoke testing等內(nèi)容。通過該流程的合作伙伴將獲得證書以及獲得使用ServerReady徽標(biāo)的權(quán)利。

根據(jù)Arm自己的宣布，華為，Ampere，Cavium和高通公司已獲得Arm ServerReady 1.0版證書。

順應(yīng)時(shí)勢(shì)的計(jì)劃

Arm的服務(wù)器計(jì)劃在過去十年的大部分時(shí)間里一直都在運(yùn)行。我們今天看到的任何事情都不是新的開始，而是多個(gè)組件的融合，只有這些組件能聚集在一起，才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。來(lái)自多個(gè)供應(yīng)商，由多家公司部署Arm服務(wù)器已經(jīng)在這里 了，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 。至少在Arm方面，目前的產(chǎn)品相當(dāng)薄弱。解決這個(gè)問題方法的是剛宣布的三個(gè)新平臺(tái)--Ares，Zeus和Poseidon，因?yàn)檫@三個(gè)平臺(tái)所瞄準(zhǔn)的都是“服務(wù)器級(jí)”的高性能。Arm的新路線圖是他們積極進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)計(jì)劃的重要一部分。

到目前為止，Arm已經(jīng)做了很多正確的事情，如建立標(biāo)準(zhǔn)，形成基礎(chǔ)，并規(guī)劃更強(qiáng)大的核心。但一切正確并不一定意味著成功。Arm需要?jiǎng)?chuàng)造需求。他們需要從英特爾和AMD解決方案尚未涉及的地方獲取額外的價(jià)值來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

至于Arm在這方面未來(lái)會(huì)有多成功，這還有待觀察。