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分析首颗7纳米Arm服务器芯片性能分析和应用

ˋ开心的岁月

你口中的话我没办法判断真假了,爱的太深你的所有都对。

  在昨日举行的华为全连接大会上华为终于揭开了其自研AI芯片的神秘面纱

据华为轮值总裁徐直军介绍华为这次推出的两款芯片分别是昇腾910和昇腾310这都是华为基于其自研的达芬奇架构打造的两款新品其中昇腾910是当前单芯片计算密度最大的AI芯片该产品采用7nm工艺打造最大功耗做到350w其他参数也是表现优越在半精度 FP16可以做到256 TeraFLOPS在整数精度 INT8更是做到了512 TeraOPS另外该款芯片还支持128 通道的全高清视频解码器(H.264/265)

徐直军表示华为昇腾910在与英伟达和谷歌的芯片对比时也拥有强大的领先优势芯片将在20 19年Q2到来这会在云端给华为带来训练和逻辑服务系列的强大支持冲破现在市场被TPU和英伟达垄断的局面

另外华为还发布了昇腾310按照徐直军的说法华为这款极致高效计算低功耗的AI SoC是针对边缘AI而推出的产品作为一款同样采用达芬奇架构的芯片华为昇腾310采用了12nm FFC工艺制造在半精度 FP16情况下可以做到8 TeraFLOPS在整数精度 INT8则能做到16 TeraOPS还能支持16 通道全高清视频解码器 - H.264/265而其最大功耗只有8W这款芯片现在就已经能够给客户提供全方位的支持

华为方面表示他们基于统一可扩展架构的系列化 AI IP和芯片昇腾拥有nanotinyminilite和max五个系列能提供横跨全场景的最优TOPS/W支持

徐直军在接受采访的时候向记者强调华为的昇腾芯片将不会对外单独销售而是以AI加速卡加速模块服务器和一体机等模式对外销售华为的全栈AI战略也在昇腾面世之后得到了全方位补全

在面向未来的AI机会华为将会聚焦在投资基础研究打造全栈方案投资开放生态和人才培养解决方案增强和内部效率提升这五个方面具体而言就是

在计算视觉 自然语言处理 决策推理等领域构筑数据高效(更少的数据需求) 能耗高效(更低的算力和能耗)安全可信自动自治的机器学习基础能力

打造面向云 边缘和端等全场景的 独立的以及协同的 全栈解决方案 提供充裕的 经济的算力资源 简单易用 高效率 全流程的AI平台

面向全球 持续与学术界产业界和行业伙伴广泛合作

把AI思维和技术引入现有产品和服务 实现更大价值更强竞争力

应用AI优化内部管理 对准海量作业场景 大幅度提升内部运营效率和质量

华为这些新产品的推出在业界引起了广泛讨论无独有偶笔者也从知情人士处看到了华为的Arm服务器芯片的相关产品曝光

华为7纳米

Arm服务器芯片曝光

日前华为正式对外披露了其新一代的Arm服务器芯片Hi 1620

据知情人士告诉半导体行业观察记者华为这颗Arm服务器芯片是基于Arm V8 架构自主设计的使用当前业界最先进的7nm工艺打造据了解华为在此芯片上提供3248和64核的版本最高支持2.6/3.0Ghz的主频能够支持PCIE 4.0&CCIX

华为方面表示这是业界第一颗支持PCIE4.0的7纳米Arm服务器芯片从华为的PPT中我们可以看到Hi 1620的48核版本的CPU和英特尔Skylake 8180 的SPECint 性能相当但在功耗方面会比后者低20%

作为一个涉足广泛的企业华为的Arm服务器芯片已经有了多代的发展

从wikichip可以看到2015年华为推出了其第一代Arm服务器芯片Hi 1610这个采用Arm Cortex-A57设计的16核芯片主频最高只能做到2.1Ghz

在2016年中国十二五科技创新成就展上华为展出了其第一台ARM平台服务器泰山Taishan配备自主研发ARM架构64位处理器Hi1612采用台积电16nm工艺打造兼容ARMv8-A指令集华为方面表示除了存储单元外该处理器具有完整的自主知识产权可应用于大数据分析共有云信息搜索等领域并已在阿里巴巴试用

2017年华为又推出了HI 1616这个采用Cortex-A72设计的32核芯片最高主频可以做到3Ghz再到今年Hi 1620可以看到虽然华为并没有大肆宣传其Arm服务器芯片但是在过去的几年也都保持每年一款的更新频率

考虑到华为本身在手机云和存储等方面的影响力这个Arm服务器产品的到来对于华为本身是对自身产业链的进一步完善能够为客户提供定制化全方位的可控一条龙服务

放大到整个中国集成电路产业来说华为的这个系列产品线或许能在英特尔把持的服务器芯片市场杀出一条新路但毫无疑问这将会面临来自国内外的多个竞争对手的挑战

暗流涌动的

Arm服务器芯片市场

近年来随着Intel服务器芯片的市场份额的日益攀升国内自主可控需求的兴起Marvell收购Cavium华芯通的成立高通的淡出Arm服务器芯片市场一直暗流涌动虽然开始有些人在退出但在Arm的推动下也有新的玩家进入这个市场华为就是当中一个代表正如上文所说从华为的业务上看Arm服务器芯片业务对他们来说是一个产业链环节的补充

除了华为之外国内的飞腾华芯通美国的Ampere也都是Arm服务器市场的重要角色

首先看一下飞腾方面

早前天津飞腾信息技术有限公司首席科学家窦强在接受半导体行业观察等媒体采访的时候提到飞腾在2017年推出了飞腾FT2000+处理器这个使用16nm工艺打造的芯片拥有64个内核主频可以做到1.8-2.3GHz以标准spec测试的实测性能和英特尔2013年推出的至强处理器性能相当飞腾也完成了服务器存储数据库和中间件适配的相关工作

在窦强看来飞腾这个处理器性能和英特尔的产品相比还有很大的差距甚至他们这款产品还是单路设计不能满足大规模的设计需求但是飞腾未来会将其扩展两路甚至八路以匹配高端服务器的处理器需求

飞腾公司总经理谷虹之前说过飞腾的CPU虽然是基于ARM技术架构研发但包括CPU计算模块在内的代码部分均为公司历时多年自主研发完成这就使得飞腾能够在这系列产品的自主可控上面拥有更高的自主权

来到华芯通这是由贵州政府和高通共同成立的专注于Arm服务器芯片的企业

据凤凰科技在今年五月的报道华芯通自主研发的第一款服务器芯片华芯1号已经于2017年年底试产流片成功并将于今年下半年上市商用而他们研发的第二代产品华芯3号目前已经在研制当中

据报道这款服务器芯片只有半张银行卡大集成了约10亿个晶体管和2800多个管脚芯片制程为10纳米通过内置自主安全模块大大提升芯片安全系数华芯1号的一大亮点它可以应用在高性能计算机上面发挥迅速及时处理庞大数据的功能

至于Ampere则是由Intel前高管Renee James创立的在半导体行业观察之前对James女士发起的专访中她提到Ampere的核心团队大部分来自Intel和AMD这些芯片巨头公司的大多数人在服务器的软硬件领域拥有非常丰富的经验他们对服务器芯片和软件的理解相当深入这就使得他们成为Arm服务器领域的新兴势力

在今年九月Ampere推出了该公司旗下面向数据中心的第一代 64 位 Armv8-A架构的16nm工艺打造的处理器这款他们设计的 32 核 Armv8-A 处理器在Turbo 模式下主频高达 3.3 GHz处理器已获得联想及其他几家原始设计制造商 ODM 的选择

按照他们的说法这款处理器具有优秀的总体拥有成本 TCO 价值强大的计算性能和内存容量以及丰富的 I/O用来处理云工作负载包括大数据Web 层以及内存数据库

Ampere 还公布了未来多代产品路线图包括下一代 的7nm 产品等这款产品将提供单插口和多插口选项并于 2019 年上市这将用于将来的超大规模云计算和边缘计算

上述可见华为在Arm服务器芯片方面的领先优势领先于全球的竞争对手

总结

虽然华为的Arm服务器芯片迄今为止一枝独秀但我们可以看到英特尔花费数十年打造下的服务器生态是无法撼动的但华为依赖于其多年来积累的芯片设计经验又在一个领域走在了全球前年加上华为本身在AI芯片ISP芯片手机SoC和其他各种芯片终端和应用上的积累华为未来在Arm服务器市场必将扮演一个重要角色

至于未来就看Arm如何联合各大芯片供应商软件厂商在这个领域的生态上共同发力了

2019-09-10
服务器
服务器
服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。
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