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Arm服务器芯片路在何方

有132人浏览 日期:2019-09-23放大字体  缩小字体

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 业界传出了一则消息:高通公司打造ARM架构服务器芯片的高通数据中心事业部(QDT)技术副总裁Dileep Bhandarkar已经离开高通有一段时间了,据悉,他是前东家高通Falkor ARM服务器架构设计的灵魂人物。
 
而Bhandarkar本人和高通对于离职都没有做任何公开声明,人们也只是在近日的SemiCon West 2018半导体展会上,听到他说起“前高通”才发现端倪的。
 
而就在前不久的5月份,QDT总裁Anand Chandrasekher离职。而在错失被Broadcom收购这一绝佳机会之后(该并购案被美国总统特朗普以可能危害国家安全为由否决),高通为了兑现先前对股东和投资者关于削减开支的承诺,宣布精简QDT部门,裁员280人。
 
最近一年以来,业界对 ARM服务器芯片的前途普遍持悲观态度,而高通QDT部门一连串的裁员和精简措施,似乎在不断印证着人们的担忧。毕竟,在以Intel为代表的x86服务器芯片统治该行业多年的情况下,以高通为代表的一批企业先后加入研发ARM服务器芯片的行列,以期待改变一下该行业一家、一架构独大的局面,但经过几年的努力,情势似乎并不乐观,有人退出,有人大幅精简团队规模。究其原因,还是ARM服务器芯片在市场和客户那里没有得到足够的认可。
 
其实,不只是高通,x86服务器芯片的另一大厂——AMD业曾经信誓旦旦地开发起了ARM服务器芯片,以期待扭转一下Intel一家独大地局面(占有全球90%以上的服务器芯片市场),但可惜的是,投入研发没有几年,就因为客户不买账,而果断放弃了ARM架构产品。
 
步其后尘,高通似乎也要放弃了?虽然大幅度裁员,但该公司对外一再宣称,高通不会放弃ARM服务器芯片的研发,只是缩减规模而已。但这些宣传很难打消人们对ARM架构产品灰暗前景的疑虑。
 
高通不仅自己研发ARM服务器芯片,为了扩大市场,特别是庞大的中国市场,该公司还于2016年初,和贵州省人民政府合资组建了“贵州华芯通半导体技术有限公司”(HXT),专为中国市场设计和开发ARM服务器专用芯片,双方分别持股45%、55%,这被视为高通“技术换取市场”的重要一步。
 
而华芯通研发的第一款服务器芯片“华芯1号”已于2017年年底试产流片成功,并将在今年下半年投入商用。
 
本来是信誓旦旦,要大干一场,但高通的裁员,对于ARM服务器芯片阵营,特别是中国的相关企业,显然是传递了一个比较负面的信号。今后,ARM架构何去何从?相关厂商要如何应对这样的市场局面,以及客户的认可程度?问题有待解答。
 
ARM进军服务器
 
在统治了以手机为代表的移动处理器市场之后,ARM想要向服务器领域渗透,要和这一领域的霸主——Intel掰一掰手腕。因此,ARM开始大力推广64位指令集,以期建立相应的软件生态。
 
趁着ARM推广ARM 64的东风,AMD、高通、Cavium、APM等IC设计公司,以及中国的华为、飞腾和华芯通,陆续开发了各自的ARM服务器CPU。
 
高通方面,该公司于2014年11月宣布进入服务器市场,2016年12月:演示了其首个48核ARM服务器芯片Centriq 2400系列;2017年8月,该公司宣布推出第5代自主架构设计Falkor,导入10nm制程,并且兼容ARMv8指令集,主要将锁定服务器等级应用。
 
2017年11月,高通正式发布Centriq 2400系列,该系列处理器为10nm工艺制造,使用Arm架构内核,面向企业和服务器市场,这代表着Arm核心在服务器市场中重大突破。Centriq 2400系列处理器的高端型号使用了48个高通公司基于Arm v8指令集打造的Falkor内核,配备60 MB L3缓存,6个DDR4通道,运行频率为2.2 GHz,基本频率为120W TDP,价格仅为2000美元。高通希望它能在云服务器市场上以每瓦的性能、总体性能和成本展开激烈竞争,然而自产品公布以来,主要服务器提供商的可用性几乎为零。
 
但是,好景不长,今年5月,就传出了QDT可能会放弃Centriq的消息,紧接着就是一系列的裁员计划和实施。
 
除了高通,APM也是一家在ARM服务器芯片上有较大投入的公司。该公司虽然名气不大,但其在2010年前后就开始了ARM服务器CPU的开发工作,而且做出了性能不错的产品,这些产品在数据中心、互联网服务器等领域已有了批量的应用。
 
例如,APM的X-Gene已经发展到了第3代。X-Gene3集成了32个核心,计划采用台积电16nm制造工艺,主频3GHz,最大功耗约为125W。根据Linley Group的报道,其模拟器测试成绩Spec2006单线程定点性能在550分左右。X-Gene 3XL是X-Gene3的升级版本,计划将32核升级为64核,并将SPECint_rate2006测试提升到1000。在单线程性能上,X-Gene3也非常亮眼,大约在17左右。由于Linley Group给出的单线程性能并不是通常说的单核测试性能,而是用rate分值/线程数,所以推测X-Gene3在模拟平台上的单核性能很有可能已经达到20左右了,这在ARM生态圈中是首屈一指的。
 
中国的ARM服务器芯片阵营
 
国内致力于ARM服务器芯片开发的主要有三家厂商:华为、飞腾和华芯通。
 
总的来说,飞腾是做的比较好的,华为也有成熟的产品,而华芯通还比较年轻,还没有量产的产品推出,据说,产品将于今年下半年量产。
 
飞腾方面,该公司设计了代号为“火星”(Mars)的FT2000,性能较为强悍,也比较成熟,可以说是代表了我国ARM服务器芯片的最高水平了。具体来看,FT2000采用28nm工艺,主频2GHz,功耗100W。芯片面积600多平方毫米,集成了64个FTC661 CPU核,共计48亿个晶体管。根据测试,FT2000的芯片实测成绩相对于模拟器成绩要稍低一些,在2GHz主频下,采用GCC4.8编译器,SPEC2000和SPEC2006测试。其中SPEC CPU2006全芯片测试分值为定点570,浮点482,单线程测试分值为定点12.4,浮点11.3,虽然在单线程性能上和Intel依旧有不小的差距,但就多线程性能而言,足以与Intel Xeon E5-2695v3芯片相媲美。
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