ARM Neoverse

Az ARM Neoverse az Arm Holdings vállalat által kínált 64 bites ARM processzormagok családja. A 2018 októberében bejelentett termékcsaládban több külön sorozat található, melyeket a nagy teljesítményű számítástechnika céljaira, adatközpontok és peremhálózati alkalmazások számára terveztek. A családot az ARM Neoverse V-sorozat, az ARM Neoverse N-sorozat és az ARM Neoverse E-sorozat alkotja, ahol a V sorozat a teljesítményű számítástechnikát (HPC), az N sorozat az adatközponti felhasználást, az E sorozat pedig a peremhálózati alkalmazást (edge computing) célozza. Ezt a mikroarchitektúrát szintetizálható IP-magként tervezik, melyeket más félvezetőgyártó vállalatok licencelhetnek és saját tervezésű integrált áramkörökben alkalmazhatnak.

Neoverse V sorozat

A Neoverse V sorozatú processzorokat a nagy teljesítményű számítástechnikai piac számára tervezték.

Neoverse V1

A Neoverse V1 (kódnevén Zeus) az Cortex-X1-es processzorból származik és megvalósítja az ARMv8.4-A utasításkészletet és az ARMv8.6-A egy részét. Az Arm hivatalosan 2020. szeptember 22-én jelentette be. A gyártása kezdetben a TSMC 7 nm-es technológiájával valósult meg. A V1 tervezése során az Arm enyhített a korábbi magoknál alkalmazott szigorú területi és energiafelhasználási követelményeken, a lehető legnagyobb teljesítmény elérésének érdekében. Az általános egész- és lebegőpontos teljesítmény mellett a Zeus magot a HPC-munkaterhelésekre is optimalizálták, szélesebb vektoros végrehajtással, valamint a 2×256 bites Scalable Vector Extension (SVE) támogatással.

Technikai portálok szerint a Neoverse V1 egyik megvalósítása az AWS Graviton3 processzor.

Neoverse V2

Neoverse V2 (kódnevén Demeter) az ARM Cortex-X3 kialakításból származik és megvalósítja az ARMv9.0-A utasításkészletet. Az Arm hivatalosan 2022. szeptember 14-én jelentette be. Az Nvidia Grace, az AWS Graviton4 és a Google Axion processzorok alapulnak a Neoverse V2 kialakításon.

Jelentős változások a Neoverse V1-hez képest:

  • BTB kapacitás: 12K bejegyzés
  • TAGE elágazásjósló: 8 táblás
  • micro-op gyorsítótár: 1536 bejegyzést (csökkentve a hatékonyság miatt)
  • dekódolási szélesség: 6
  • átnevezés / kiküldés szélessége: 8
  • ROB: 320 bejegyzés
  • végrehajtási portok: 15
  • L2 gyorsítótár: 1024-2048 KiB magonként
  • CMN-700 hálós összeköttetés (mesh interconnect)
    • max. 256 mag egy lapkán
    • max. 512 MiB SLC (System Level Cache)
    • max. 4 TiB/s sávszélesség

Neoverse V3

A Neoverse V3 (kódnevén Poseidon) processzort az Arm a V2 és E2 mellett jelentette be. A legnagyobb teljesítményű alkalmazásokat célozza meg, DDR5 memóriák, PCIe 6. generáció, és CXL 3.0 használatával. A Poseidon kódnevet először a Zeus-t követő generációra alkalmazták, mely jelenleg a V1, és 2021-re tervezték megjelenését 5 nm-es gyártástechnológiával.

Neoverse N sorozat

A Neoverse N sorozatú processzorok alapvetően adatközpontokban történő felhasználásra készültek.

Neoverse N1

Az Arm 2019. február 20-án jelentette be a Neoverse N1 (kódnevén Ares) mikroarchitektúrát, amely a Cortex-A76-ból származtatott, infrastrukturális és szerveralkalmazásokhoz újratervezett kialakítás. A referenciatervek akár 64 vagy 128 Neoverse N1 magot támogatnak.

Jelentős változások a Cortex-A76-hoz képest:

  • koherens utasítás-gyorsítótár és adat-gyorsítótár 4 ciklusos LD-használattal (LD: betöltés, load)
  • L2 gyorsítótár: 512–1024 KiB magonként
  • szövevényes (mesh) összeköttetés, klaszterekbe szervezett 1–4 mag helyett

A Neoverse N1 az ARMv8.2-A utasításkészletet valósítja meg.

Az Ampere Altra (2 foglalatos 80 magos) és AWS Graviton2 (64 magos) CPU platformok Neoverse N1 magokon alapulnak és 2020-ban jelentek meg.

Neoverse N2

A Neoverse N2 (kódnevén Perseus) a Cortex-A710 processzorból származik és megvalósítja az ARMv9.0-A utasításkészletet. Az Arm hivatalosan 2020. szeptember 22-én jelentette be. 2023. augusztus 28-án az Arm bejelentette a Neoverse CSS N2-t (Genesis), egy az Arm, tehát a tervező által testreszabható CPU-alrendszer megvalósítást, ami a piacra jutási időt csökkenti az ügyfelek számára. A Microsoft Azure Cobalt 100 128 magos CPU és az Alibaba Yitian 710 szerverprocesszor használ Neoverse N2 architektúrájú magokat.

Jelentős változások a Neoverse N1-hez képest:

  • BTB kapacitás: 8K bejegyzés
  • micro-op gyorsítótár: 1536 bejegyzés
  • átnevezés / kiküldés szélessége: 5
  • ROB: 160+ bejegyzés
  • futószalag mélysége: 10 ciklus
  • végrehajtási portok: 13
  • SVE2 támogatás
  • CMN-700 hálós összeköttetés

Neoverse N-Next

A Neoverse N-Next, amely feltehetőleg az N3 helyén áll, az Arm bejelentéseiben a V2 és az E2 mellett jelent meg. A legnagyobb teljesítményű alkalmazásokat célozza meg, DDR5 memóriák, nagy sávszélességű 6. generációs PCIe és CXL 3.0 használatával.

Neoverse E sorozat

A Neoverse E sorozatú processzorok peremhálózati alkalmazásokhoz készültek. Főbb tervezési szempontjaik a megnövekedett adatátviteli sebesség és a csökkentett fogyasztás.

Neoverse E1

A Neoverse E1 a Cortex-A65AE-ből származik és megvalósítja az ARMv8.2-A utasításkészletet. Támogatja a szimultán többszálas végrehajtást (simultaneous multithreading, SMT).

Neoverse E2

A Neoverse E2 a Cortex-A510-ből származik és megvalósítja az ARMv9-A utasításkészlet.

Neoverse E-Next

A Neoverse E-Next feltehetőleg az E3, amely az Arm bejelentéseiben a V2 és E2 bejelentések mellett jelent meg. A legnagyobb teljesítményű alkalmazásokat célozza meg, DDR5, 6. generációs PCIe és CXL 3.0 alkalmazásával.

Elméleti teljesítmény mátrixszorzásnál

ops/ciklus magonként
INT8 BF16 FP32 FP64
Neoverse N1 64 32 16 8
Neoverse N2 128 64 16 8
Neoverse V1 256 128 32 16
Intel 3.gen. Xeon SP 256 N/A 64 32
Intel 4.gen. Xeon SP 2048 1024 64 32

Utódai

A Poseidon kódnévvel a Neoverse V1 (azaz a Zeus) utódját először a 2018-as TechCon-on említették nyilvánosan. A tényleges bevezetés idejét (amelyet a kívülálló chiptervezők alkalmaznak termékeikben) nagyjából 2021-es céldátumként jelöltek meg. Az induló megvalósítási folyamata állítólag a TSMC 5 nm-es eljárása.

Megjegyzések

  1. 1 2 BTB: Branch Target Buffer, az elágazás-előrejelzést segítő, az elágazások célcímeit tartalmazó puffer
  2. ↑ TAGE: hatékony elágazás-előrejelző algoritmus, a „TAgged GEometric length predictor” kifejezésből
  3. ↑ ROB: Reorder Buffer, átrendező puffer
  4. 1 2 CMN-700: Coherent Mesh Network, koherens háló, szövevényes topológiájú összekötő hálózat, processzormagok közötti kommunikációhoz

Jegyzetek

  1. ↑ "Arm Neoverse".
  2. ↑ "Arm Puts Some Muscle Into Future Neoverse Server CPU Designs". 2021. április 27.
  3. ↑ "Neoverse V1 - Microarchitectures - ARM - WikiChip". 2024. december 14. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2025. február 19.
  4. ↑ "Arm Announces Neoverse V1, N2 Platforms & CPUs, CMN-700 Mesh: More Performance, More Cores, More Flexibility". 2023. október 3. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2025. február 19.
  5. ↑ "Neoverse V1". Hozzáférés: 2023. április 16.
  6. 1 2 "Accelerating the next generation cloud-to-edge infrastructure". Hozzáférés: 2023. április 16.
  7. ↑ "Inside Amazon's Graviton3 Arm Server Processor". 2022. január 4.
  8. ↑ "Graviton 3: First Impressions". Chips and Cheese (amerikai angol nyelven). 2022. május 29. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  9. ↑ "Redefining the global computing infrastructure with next-generation Arm Neoverse platforms".
  10. ↑ "Neoverse V2". developer.arm.com. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  11. ↑ "NVIDIA Grace CPU and Arm Architecture". NVIDIA. Hozzáférés: 2023. április 16.
  12. ↑ "Join the preview for new memory-optimized, AWS Graviton4-powered Amazon EC2 instances (R8g)". AWS. Hozzáférés: 2023. december 23.
  13. ↑ "Introducing Google's new Arm-based CPU". Google Cloud Blog (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2024. április 10.
  14. ↑ "Hot Chips 2023: Arm's Neoverse V2". Chips and Cheese (amerikai angol nyelven). 2023. szeptember 11. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  15. ↑ Miftakhutdinov, Rustam (2013. június 30.). "Why TAGE is the best" (angol nyelven). Hozzáférés: 2025. január 1.. ... these three improvements are the reason why TAGE outperforms all other branch predictors.
  16. 1 2 3 4 "Arm Announces Neoverse V2 and E2: The Next Generation of Arm Server CPU Cores". 2023. november 8. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2025. február 19.
  17. ↑ Kennedy, Patrick (2018. október 16.). "Arm Neoverse Brand Launched for Infrastructure Servers to Edge". ServeTheHome (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2024. február 2.
  18. ↑ Frumusanu, Andrei. "Arm Announces Neoverse N1 & E1 Platforms & CPUs: Enabling A Huge Jump In Infrastructure Performance". www.anandtech.com. 2019. február 20. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2020. június 17.
  19. ↑ "Arm Launches New Neoverse N1 and E1 Server Cores". WikiChip Fuse (amerikai angol nyelven). 2019. február 20. 2021. október 22. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2020. június 17.
  20. 1 2 Frumusanu, Andrei. "Arm Announces Neoverse V1, N2 Platforms & CPUs, CMN-700 Mesh: More Performance, More Cores, More Flexibility". www.anandtech.com. 2022. április 24. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2022. május 5.
  21. ↑ "Neoverse CSS Fastest Path to Production Silicon - Infrastructure Solutions blog - Arm Community blogs - Arm Community". community.arm.com (angol nyelven). 2023. augusztus 28. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  22. ↑ Ltd, Arm. "Neoverse Compute Subsystems". Arm| The Architecture for the Digital World (angol nyelven). Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  23. ↑ "Arm at HC35 (2023): CSS-Genesis". Chips and Cheese (amerikai angol nyelven). 2023. szeptember 13. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  24. ↑ Morgan, Timothy Prickett (2023. augusztus 31.). "Arm Gets Closer To Creating Full-Blown Server CPU Designs - The Next Platform". www.nextplatform.com (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2023. szeptember 16.[halott link]
  25. ↑ Lee, John (2023. november 16.). "Microsoft Azure Cobalt 100 128 Core Arm Neoverse N2 CPU Launched". ServeTheHome. 2024. március 19. dátummal az eredetiből archiválva.
  26. ↑ Yang, Willen (2024. június 18.). "Accelerated LLM inference on Arm Neoverse N2". Arm Community Blogs. 2024. július 17. dátummal az eredetiből archiválva.
  27. ↑ Víg Ferenc (2024. május 3.). "Jelenleg az Alibaba Yitian 710 a leggyorsabb ARM alapú szerverprocesszor..." Hardver. iPon. Hozzáférés: 2025. február 18.
  28. ↑ "ARM's Neoverse N2: Cortex A710 for Servers". Chips and Cheese (amerikai angol nyelven). 2023. augusztus 18. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  29. ↑ Frumusanu, Andrei. "Arm Announces Neoverse V1, N2 Platforms & CPUs, CMN-700 Mesh: More Performance, More Cores, More Flexibility". www.anandtech.com. 2022. április 24. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2023. szeptember 16.
  30. ↑ "Arm Announces Neoverse N1 & E1 Platforms & CPUs: Enabling a Huge Jump in Infrastructure Performance". 2023. november 25. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2025. február 19.
  31. 1 2 3 "Arm Announces Neoverse V1, N2 Platforms & CPUs, CMN-700 Mesh: More Performance, More Cores, More Flexibility". 2023. október 3. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2023. április 16.
  32. 1 2 "Accelerate Artificial Intelligence (AI) Workloads with Intel Advanced Matrix Extensions (Intel AMX)" (PDF). Intel. Hozzáférés: 2023. április 13.
  33. ↑ "Poseidon - Microarchitectures - ARM - WikiChip". 2025. november 15. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2025. február 19.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az ARM Neoverse című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

További információk

Kapcsolódó szócikkek