近年來，Arm已轉(zhuǎn)型為一家計算平臺公司。此前，Arm一直向市場提供IP產(chǎn)品，其合作伙伴基于Arm IP來開發(fā)解決方案和產(chǎn)品。現(xiàn)在，Arm在致力于IP 授權業(yè)務的同時，也專注于通過完整且全面的解決方案，幫助合作伙伴更快地將產(chǎn)品推向市場，助力其把更多精力集中在開發(fā)創(chuàng)新解決方案上。也就是說，Arm既可為合作伙伴提供Arm IP，也可以為他們提供完整的解決方案，幫助他們將產(chǎn)品快速推向市場。dxMesmc

Arm賦能定制芯片：發(fā)布子系統(tǒng)CSS和Arm全面設計

為了緩解未來基礎設施的壓力，行業(yè)需要依賴強大的軟件生態(tài)系統(tǒng)，在高效、可擴展的多核計算基礎上打造專用處理的能力。為此，當下的基礎設施建設已逐漸趨向定制化。Arm高級副總裁兼基礎設施事業(yè)部總經(jīng)理Mohamed Awad介紹說：“我們賦予合作伙伴將有限的資源專注在關鍵差異化的能力，同時Arm也繼續(xù)發(fā)揮所長——提供可擴展且高效的計算基礎。”dxMesmc

因此，Arm在今年8月28日推出了Arm® Neoverse™計算子系統(tǒng)(CSS)，緊接著在10月17日，又推出了Arm全面設計(Arm Total Design)生態(tài)項目。dxMesmc

·Arm Neoverse計算子系統(tǒng)

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Arm Neoverse 計算子系統(tǒng) (CSS)dxMesmc

相較于獨立的IP，CSS將促使Arm生態(tài)系統(tǒng)通過更低的成本、更少的風險及更短的時間，打造出專用芯片。其中，Arm Neoverse CSS N2是Arm Neoverse CSS第一代產(chǎn)品，該產(chǎn)品集成了Neoverse N2平臺，并通過驗證配置且優(yōu)化了功耗、性能與面積(PPA)。CSS N2可發(fā)揮Neoverse N2平臺的每瓦性能與效率，基于先進的5納米工藝進行優(yōu)化，并通過可定制化的計算子系統(tǒng)形式交付給合作伙伴，達到加速上市時間的成效。dxMesmc

通過CSS N2，合作伙伴的工程資源將可聚焦于SoC與系統(tǒng)級的創(chuàng)新。在一家合作伙伴的案例中，CSS已經(jīng)助力他們的項目從概念到落實(在超過100個核心的系統(tǒng)上啟動Linux)僅耗時 13個月。另一家合作伙伴通過CSS節(jié)省了超過80人/年的工程師時間。CSS N2還賦能包括AI在內(nèi)的特定領域?qū)Ｓ眉铀倨鞯募?，并為云原生工作負載帶來市場領先的每瓦性能表現(xiàn)。dxMesmc

從AI到5G，再到云數(shù)據(jù)中心及邊緣，打造新一代計算基礎設施的技術先行者都在轉(zhuǎn)向?qū)で蠖ㄖ菩酒詫崿F(xiàn)規(guī)?；璧膶Ｓ锰幚砟芰?。Arm推出Neoverse CSS之后，它能夠提供完整的子系統(tǒng)，Arm的合作伙伴既可以直接采用，也可以按需選用。CSS可幫助Arm的合作伙伴進一步降低投資，加速整個生態(tài)系統(tǒng)對Arm解決方案的可訪問性，以及加速合作伙伴產(chǎn)品的上市時間。dxMesmc

·Arm全面設計生態(tài)項目

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Arm 全面設計生態(tài)項目助力合作伙伴加速基于 Neoverse CSS 的芯片開發(fā)dxMesmc

在Neoverse CSS的基礎之上，Arm還推出了Arm全面設計，進一步結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的力量，簡化定制芯片的開發(fā)流程，并且讓交付變得更加容易、便捷。Arm全面設計匯集了ASIC設計公司、IP供應商、EDA工具提供商、代工廠和固件開發(fā)者等企業(yè)，以加快并簡化基于Neoverse CSS的系統(tǒng)開發(fā)，其合作伙伴將可優(yōu)先取用Neoverse CSS，從而實現(xiàn)創(chuàng)新和加速上市時間，降低打造定制芯片的成本和難度。dxMesmc

通過Arm全面設計，Arm在芯片開發(fā)的各個階段都引入了生態(tài)系統(tǒng)的關鍵專業(yè)知識，從而讓基于Arm Neoverse的專用解決方案能夠廣泛地覆蓋AI、云、網(wǎng)絡、邊緣等各種基礎設施領域。目前，Arm全面設計生態(tài)系統(tǒng)提供的服務包括：dxMesmc

• 來自Cadence、Rambus和Synopsys等合作伙伴的預集成、經(jīng)過驗證的IP和EDA工具，可助力加速芯片設計，以及內(nèi)存、安全和外設等功能的集成；
• 來自ADTechnology、Alphawave Semi、Broadcom、Capgemini、智原科技、Socionext和Sondrel等合作伙伴的設計服務，他們可提供關于Neoverse CSS，以及其他Arm IP和方法的專業(yè)知識，為生態(tài)系統(tǒng)提供支持；
• 來自英特爾代工服務和臺積電等代工廠合作伙伴的技術，專為領先工藝節(jié)點和先進封裝技術進行優(yōu)化；
• 來自AMI等基礎設施固件提供商，針對Neoverse CSS提供商業(yè)軟件和固件支持。

Mohamed Awad指出，從廣義上理解，Arm全面設計解決方案相當于是一個端對端的生態(tài)系統(tǒng)。在這樣的生態(tài)系統(tǒng)中，合作伙伴可使用Neoverse CSS，并在此基礎上做很多設計，包括芯片設計和測試。值得注意的是，Arm全面設計生態(tài)系統(tǒng)沒有排他性。“我們通過Arm Neoverse CSS來賦能包括設計服務公司等在內(nèi)的生態(tài)伙伴，助力他們加速解決方案的設計與開發(fā)。除此之外，第三方的IP供應商可以基于Neoverse CSS打造內(nèi)存控制器、接口等產(chǎn)品；商業(yè)固件解決方案可早于芯片流片便開始開發(fā)。”dxMesmc

Neoverse CSS仍還在不斷迭代發(fā)展，以支持新興的芯粒(Chiplet)技術。在這整個過程中，生態(tài)伙伴可借助Arm全面設計生態(tài)系統(tǒng)加速產(chǎn)品研發(fā)，并且優(yōu)化和簡化開發(fā)流程。比如，Arm與Socionext正利用Neoverse CSS進行了多核CPU芯粒的概念驗證。Mohamed Awad對此評價說，通過Arm全面設計將更廣泛的半導體行業(yè)凝聚在一起，圍繞Arm基礎計算子系統(tǒng)進行創(chuàng)新。dxMesmc

AI推動基礎設施的系統(tǒng)架構(gòu)新變革

在基礎設施部分，Arm針對于人工智能正在發(fā)生的一些變化做出的新調(diào)整，足以體現(xiàn)其獨特的價值。Arm方面表示，公司深信只有創(chuàng)新才能不斷推動技術的進步。dxMesmc

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基礎設施領域的傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)dxMesmc

Mohamed Awad介紹了傳統(tǒng)的服務器系統(tǒng)架構(gòu)(詳見上圖)，該架構(gòu)最左邊是內(nèi)存，內(nèi)存連接一個通用的現(xiàn)成CPU，該CPU又負責管理多個加速器。“這樣的傳統(tǒng)架構(gòu)是過去市場上唯一可用的架構(gòu)，但這個架構(gòu)的問題在于——這個通用的現(xiàn)成CPU和加速器之間的接口直接限制了產(chǎn)品最終的性能水平，因為所有的加速器都必須要通過一個CPU訪問額外的內(nèi)存，這樣就無法達到內(nèi)存的一致性，意味著加速器的性能無法被充分利用，所以它也無法很好地支持生成式AI時代的需求。”dxMesmc

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面向新的應用需求，基礎設施領域出現(xiàn)了現(xiàn)代化的系統(tǒng)架構(gòu)dxMesmc

而現(xiàn)在有一種現(xiàn)代的系統(tǒng)架構(gòu)，CPU是根據(jù)實際需求進行定制化設計，其每一個定制化的CPU都可單獨和一個加速器相連，這種架構(gòu)有較強的內(nèi)存一致性。設計方在這樣的架構(gòu)下，根據(jù)用戶的實際場景和用例進行CPU設計，方能將加速器的使用效率提到最高。只有具體了解最終用例是什么，并且根據(jù)使用場景針對性地設計CPU，這樣才能獲得更好的效率，達到產(chǎn)品最佳的表現(xiàn)性能，進而更好地支持生成式AI在內(nèi)的未來基礎設施的市場需求。dxMesmc

針對面對高性能AI計算領域，CPU融合GPU是否會成為主流的結(jié)合，Mohamed Awad解釋說：“現(xiàn)在判斷一個CPU搭配一個GPU作為 AI 加速的未來主趨勢或唯一架構(gòu)還仍為時尚早。但我認為，鑒于我們正處于計算加速的時代，在未來的架構(gòu)當中，通用CPU旁邊一定會有一個加速器——不管是通過緊密耦合、中度耦合或者是中散耦合的方式，都一定會存在一個加速器。但具體這個加速器是什么樣，采用什么樣的架構(gòu)，業(yè)界還在不斷探索過程中。”dxMesmc

之前，市場上唯一的架構(gòu)是一個CPU對應多個加速器或GPU，但是這個CPU本身不是定制化的CPU，這種CPU是通過PCIe接口和加速器連在一起，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏侣屎玩溌穾捴苯邮芟抻谟卸嗌贁?shù)據(jù)可以進入到加速器。一旦鏈路不佳，只有少量的數(shù)據(jù)進入加速器，那么加速器的性能無法發(fā)揮到極致。這也是為何新架構(gòu)強調(diào)的是一個定制CPU+加速器一對一組合，這樣的整體鏈路及數(shù)據(jù)吞吐率會達到最高，可以提高加速器本身的利用水平。dxMesmc

此外，對芯片設計師來說，借助Arm Neoverse CSS及Arm全面設計,在新架構(gòu)中他們無需改變其現(xiàn)有的芯片設計流程。因為Arm全面設計生態(tài)系統(tǒng)匯集了半導體設計和制造行業(yè)的專業(yè)知識，從軟硬件合作伙伴到代工廠和EDA技術的先行者，這樣可加快針對工作負載優(yōu)化的定制芯片的開發(fā)速度。“這對芯片設計者來說，是幫助其加速和優(yōu)化，而不是去改變他的設計流程。”dxMesmc

Arm生態(tài)系統(tǒng)的近期合作案例

Mohamed Awad認為，Arm的獨特之處在于，能夠幫助合作伙伴從頭開始、根據(jù)所需構(gòu)建定制化的CPU，能夠做好CPU和加速器之間的連接。合作伙伴還可利用Arm強大的軟件生態(tài)系統(tǒng)，來賦能自己的整個開發(fā)并加速產(chǎn)品上市進程。據(jù)悉，Arm推出Neoverse CSS之后，它能夠提供完整的子系統(tǒng)，Arm的合作伙伴既可以直接采用，也可以按需選用。比如，微軟近期發(fā)布的Cobalt 100 CPU，便基于Neoverse CSS。dxMesmc

據(jù)介紹，NVIDIA GH200 Grace Hopper超級芯片使用Arm Neoverse 搭配 NVIDIA GPU的架構(gòu)。該芯片有72顆Arm Neoverse核心+NVIDIA的GPU，其AI性能較基于x86架構(gòu)的系統(tǒng)可提升10倍。NVIDIA希望借助Arm技術帶來的靈活性，設計出自己的芯片以進一步優(yōu)化系統(tǒng)，同時還能充分利用Arm強大的軟件生態(tài)系統(tǒng)。dxMesmc

Arm也在中國本地廠商在進行合作。比如，阿里巴巴的倚天710基于Arm Neoverse平臺打造的CPU；初創(chuàng)企業(yè)鴻鈞微電子、遇賢微電子都基于Arm平臺打造服務器 SoC解決方案；云豹智能也借助Arm來創(chuàng)建云計算與數(shù)據(jù)中心的DPU解決方案；聯(lián)想則是將基于Arm架構(gòu)的解決方案部署到5G領域。通過攜手中國本土的合作伙伴，Arm將在中國進一步地推動Neoverse的發(fā)展。dxMesmc

最后，Mohamed Awad強調(diào)說，如今，Arm在中國有近400家技術授權客戶，中國合作伙伴基于Arm架構(gòu)芯片的總出貨量已累計達300億顆。“中國是Arm非常重要的市場之一，來自中國市場的創(chuàng)新也是Arm不斷發(fā)展，并在業(yè)務上取得成功的原因之一。”dxMesmc