[導(dǎo)讀]9月23日，Arm宣布Neoverse新增Arm Neoverse V1平臺以及第二代的N系列平臺Neoverse N2，兩款新品使得Neoverse再度進(jìn)階，而新產(chǎn)品直指的目標(biāo)則是超級計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心。21ic中國電子網(wǎng)記者受邀參加此次新品發(fā)布的在線研討會，揭秘Neoverse處理器IP背后的發(fā)展。
網(wǎng)站：21ic.com
云計(jì)算和邊緣計(jì)算這兩個詞是近幾年被電子行業(yè)提及頻次最高的詞，伴隨相關(guān)應(yīng)用逐步融入社會各個領(lǐng)域，數(shù)據(jù)處理便成為了行業(yè)首當(dāng)其沖的領(lǐng)域。
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此前，騰訊宣布TARS微服務(wù)開發(fā)框架已成功移植至Arm CPU架構(gòu)；百度在其數(shù)據(jù)中心采用了基于Arm架構(gòu)的智能計(jì)算；亞馬遜AWS云在自己的云服務(wù)器上做了一個基于Arm架構(gòu)的自研項(xiàng)目……
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事實(shí)上，Arm架構(gòu)服務(wù)器由于其高性能以及自身具備的低功耗素質(zhì)，已成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的焦點(diǎn)。
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9月23日，Arm宣布Neoverse新增Arm?Neoverse?V1平臺以及第二代的N系列平臺Neoverse?N2，兩款新品使得Neoverse再度進(jìn)階，而新產(chǎn)品直指的目標(biāo)則是超級計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心。21ic中國電子網(wǎng)記者受邀參加此次新品發(fā)布的在線研討會，揭秘Neoverse處理器IP背后的發(fā)展。
首先，Arm新發(fā)布的這兩款Neoverse平臺究竟有多強(qiáng)？直接上數(shù)據(jù)。通過Arm給出的數(shù)據(jù)，相比去年推出的Neoverse?N1，代號為“Zeus”的Neoverse?V1比N1單線程性能提升50%，代號為“Perseus”的Neoverse?N2在相同水平的功率和面積之下比N1單線程性能提升40%。
另外，會議上，Neoverse平臺的最新路線圖也一并被披露，圖示顯示Neoverse目前處于制程節(jié)點(diǎn)7/5nm上，支持PCle?Gen5、DDR5、HBM2e和CCIX?1.1；至2021年將全面進(jìn)入5nm制程節(jié)點(diǎn)，支持HBM3、CCIX?2.0、CXL?2.0；至2022年將進(jìn)入5/3nm制程節(jié)點(diǎn)，支持CCIX?next和CXL?next。
值得一提的是，會議上，Arm承諾后續(xù)的Neoverse產(chǎn)品在2022年以后，每年也都會有30%的性能提升。Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級副總裁兼總經(jīng)理Chris Bergey表示，這與Arm工程團(tuán)隊(duì)的努力和投入是分不開的，另一方面，能夠保持穩(wěn)定的性能提升與Arm自身軟件生態(tài)的逐漸成熟有很大關(guān)系，例如很多云原生的軟件現(xiàn)在可以比較無縫運(yùn)行在Arm架構(gòu)上面。
圖1：Arm?Neoverse最新技術(shù)發(fā)展路線圖
在核心和線程上，以云工作負(fù)載為例，可以看出Neoverse?V1在96核96線程下?lián)碛袠O佳的處理能力，可以在核心數(shù)更少的情況下發(fā)揮更好的性能；Neoverse?N2則可以多達(dá)128核128線程的設(shè)計(jì)，擁有極強(qiáng)的擴(kuò)展性，并在同樣的擴(kuò)展能力下?lián)碛斜萅1更強(qiáng)的性能。
圖2：云工作負(fù)載使用內(nèi)核數(shù)量
文行至此，可能大家并沒有感受到本次發(fā)布的Neoverse?V1和N2的強(qiáng)大？那么從Neoverse從初版發(fā)布到現(xiàn)如今推出產(chǎn)品的歷史來看起。
Neoverse處理器IP首次亮相于2018年10月18日，同為Arm指令集的IP產(chǎn)品，不同于Cortex系列，Neoverse面向的是高性能計(jì)算市場。當(dāng)時Neoverse平臺產(chǎn)品中代號“Cosmos”的產(chǎn)品是基于16nm工藝，A72、A75核心的產(chǎn)品。當(dāng)時公布的路線圖中，Arm提出了每年每代產(chǎn)品的30%的單線程性能提升，每一代提升30%也是Arm的“老傳統(tǒng)”。
圖3：2018年Arm公布的Neoverse發(fā)展路線圖
但時間推移到下一代產(chǎn)品發(fā)布時間2019年2月21日，Neoverse N1和E1平臺被公布出來后，一切預(yù)測都被推翻了。屬于7nm工藝時代的Neoverse?N1相比A72的“Cosmos”單線程性能提升了60%，超出預(yù)計(jì)整整一倍，關(guān)鍵云端負(fù)載性能則提升了高達(dá)2.5倍。Neoverse E1作為低功耗和低面積的代表，也擁有不俗的實(shí)力，與Arm前幾代方案相比，吞吐量性能提升超過2.7倍，吞吐效率提升超2.4倍，計(jì)算性能提升超2倍。
圖4：2019年Arm公布的Neoverse發(fā)展路線圖
上文有提到，V1比N1單線程性能提升50%，N2比N1單線程性能提升40%，而這一切的基礎(chǔ)都是在N1超出前一代60%的基礎(chǔ)上完成的。換言之，也就是說V1比“Cosmos”單線程性能出140%，N2比“Cosmos”單線程性能高出124%，超額兩倍完成了2018的初版路線規(guī)劃。
Neoverse平臺系列幾經(jīng)周折，現(xiàn)如今形成了三個定位，這種定位也與現(xiàn)今數(shù)據(jù)中心市場相符合。另一方面，也與Arm的Cortex的最新定位相呼應(yīng)，即無視面積和功耗、純粹注重高性能的Cortex-X1、PPA（功率、性能、面積）最大化的Cortex-A78。
1、V系列：
追求終極性能的系列產(chǎn)品，性能優(yōu)先于面積和功耗。擁有最高的帶寬和性能表現(xiàn)，以及最大的Buffers（緩沖區(qū)）、Caches（緩存）、Windows（窗口）和Queues（隊(duì)列），隨之而來的是最大的面積和功耗。
2、N系列：
滿足橫向擴(kuò)展性能需求的系列產(chǎn)品，最大化PPA，即在性能、功耗和面積上保持平衡。擁有更強(qiáng)的擴(kuò)展性，更加平衡的性能，同樣面積或TDP下更多的核心數(shù)。因?yàn)橹С指嗟木€程，因此在橫跨云、智能網(wǎng)卡（SmartNICs）、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、邊緣設(shè)備上都擁有非常廣闊的應(yīng)用的場景。
3、E系列：
低功耗小面積系列產(chǎn)品，面積和功耗優(yōu)先于性能。擁有更好的效率、吞吐量和線程數(shù)，當(dāng)然最重要的是在面積和功耗上擁有最好的優(yōu)化。另外，E1還支持同步多線程(SMT)技術(shù)，能夠提供網(wǎng)絡(luò)效果優(yōu)化。
市場方面，Chris Bergey告訴記者，V系列、N系列、E系列會根據(jù)合作伙伴和客戶對于功耗、性能和面積上不同需求進(jìn)行配置，假若客戶更看重線程，N系列便是首先，假若客戶需要高性能計(jì)算工作負(fù)載，V系列就能提供更大的價(jià)值。
值得一提的是，Neoverse?V1和N2均支持可伸縮矢量擴(kuò)展
（Scalable Vector Extensions, SVE）
，而SVE則可基于未知寬度向量單元的軟件編程模型，執(zhí)行單指令流多數(shù)據(jù)流
（SIMD）
整數(shù)、bfloat16、浮點(diǎn)指令。另外，SVE還可確保軟件編碼的可移植性與使用壽命，同時兼顧高效的執(zhí)行。
利用SVE，半導(dǎo)體廠商可以對SVE電壓和頻率過渡實(shí)施控制，開發(fā)者可以在窄矢量和寬矢量之間隨意混合代碼。
SiPearl公司營銷副總裁Craig Prunty表示：“Neoverse路線圖上的SVE為HPC和ML帶來了巨大的潛力，我們非?？春眠@項(xiàng)技術(shù)對未來Arm生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展?！?/span>
在硬件生態(tài)方面，支持重要的兩個技術(shù)便是CCIX（針對加速器的緩存一致性互聯(lián)）和CXL（開放互聯(lián)技術(shù)）。CCIX主要用于跨芯片間互連，用于打造異構(gòu)封裝系統(tǒng)，支持完整緩存一致性；CXL則是基于PCle?5.0的規(guī)范，可讓CPU與GPU、FPGA等加速器更好地連接，帶來更好地帶寬和內(nèi)存一致性，簡化硬件設(shè)計(jì)難度，降低系統(tǒng)成本。
當(dāng)然，異構(gòu)計(jì)算已逐漸成為現(xiàn)在數(shù)據(jù)發(fā)展的重要“根據(jù)地”，事實(shí)上，這也是生態(tài)中的一環(huán)。數(shù)據(jù)中心無論是存儲還是數(shù)據(jù)加速，整體趨勢是分布式的，這便對性能和功耗提出嚴(yán)苛的要求。Chris Bergey表示，Arm已看到很多異構(gòu)計(jì)算的產(chǎn)品與方案目前都開始基于Arm的架構(gòu)，例如存儲控制器、智能網(wǎng)卡中用到的計(jì)算CPU。
在異構(gòu)計(jì)算方面，對于Arm來說，如何提供緊耦合或是定制化的能力，甚至是通過多核封裝或多芯片組裝技術(shù)，將來自生態(tài)系統(tǒng)、IP技術(shù)與云廠商的需求與技術(shù)整合在一起，是很大的機(jī)遇。不論是基于FPGA、GPU、TPU單元的加速器，數(shù)據(jù)的移動是必不可少的，Arm架構(gòu)的可擴(kuò)展性便是優(yōu)異的解決方案。
圖6：CCIX和CXL領(lǐng)導(dǎo)智能未來
在軟件生態(tài)方面，Chris Bergey為記者介紹，Arm將軟件分為兩種類型，一是云原生的軟件，二是傳統(tǒng)的企業(yè)級軟件。云原生軟件是Arm一直以來重視的領(lǐng)域，在這個領(lǐng)域Arm現(xiàn)在是擁有最大的持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI / CD）平臺的一等公民，并在大多數(shù)編程語言的生態(tài)環(huán)境中，Arm都扮演著核心角色，同時Arm也看到云原生技術(shù)在邊緣計(jì)算領(lǐng)域變得越來越重要，在這一領(lǐng)域我們推出了Project Cassini項(xiàng)目。此外，隨著V-RAN、O-RAN等項(xiàng)目的崛起，云原生軟件也將成為5G未來發(fā)展的一個重要組成部分。
另一方面，傳統(tǒng)企業(yè)軟件領(lǐng)域出現(xiàn)了“軟件即服務(wù)”（SaaS）的發(fā)展趨勢。
面對這一趨勢，由于在Arm架構(gòu)之上能夠創(chuàng)造非常有利的軟件即服務(wù)產(chǎn)品，因此很多獨(dú)立軟件開發(fā)商（ISV）都對Arm表現(xiàn)出濃厚的興趣，紛紛投入Arm陣營，在中國市場這一趨勢尤其顯著。
“Arm認(rèn)為軟件生態(tài)系統(tǒng)，特別在基礎(chǔ)設(shè)施這個市場上，是非常重要的?！?根據(jù)Chris Bergey的介紹，現(xiàn)如今，Arm處理器核在性能方面的優(yōu)勢，不僅獲得了美國的大型互聯(lián)網(wǎng)公司的認(rèn)可，在中國的大型互聯(lián)網(wǎng)公司以及廣大的軟件生態(tài)系統(tǒng)層面，也獲得了很多的進(jìn)展。另外，Arm也很樂于與國內(nèi)外廠商攜手，利用Neoverse N1和V1來幫助客戶交付相關(guān)項(xiàng)目。
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LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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驅(qū)動電源
在工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，工業(yè)電機(jī)作為核心動力設(shè)備，其驅(qū)動電源的性能直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中，反電動勢抑制與過流保護(hù)是驅(qū)動電源設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的兩個環(huán)節(jié)，集成化方案的設(shè)計(jì)成為提升電機(jī)驅(qū)動性能的關(guān)鍵。
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工業(yè)電機(jī)
驅(qū)動電源
LED 驅(qū)動電源作為 LED 照明系統(tǒng)的 “心臟”，其穩(wěn)定性直接決定了整個照明設(shè)備的使用壽命。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，LED 驅(qū)動電源易損壞的問題卻十分常見，不僅增加了維護(hù)成本，還影響了用戶體驗(yàn)。要解決這一問題，需從設(shè)計(jì)、生...
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驅(qū)動電源
照明系統(tǒng)
散熱
根據(jù)LED驅(qū)動電源的公式，電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。
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LED
設(shè)計(jì)
驅(qū)動電源
電動汽車(EV)作為新能源汽車的重要代表，正逐漸成為全球汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。電動汽車的核心技術(shù)之一是電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)，而絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，其性能直接影響到電動汽車的動力性能和...
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電動汽車
新能源
驅(qū)動電源
在現(xiàn)代城市建設(shè)中，街道及停車場照明作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其質(zhì)量和效率直接關(guān)系到城市的公共安全、居民生活質(zhì)量和能源利用效率。隨著科技的進(jìn)步，高亮度白光發(fā)光二極管(LED)因其獨(dú)特的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)光源，成為大功率區(qū)域...
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發(fā)光二極管
驅(qū)動電源
LED
在LED照明技術(shù)日益普及的今天，LED驅(qū)動電源的電磁干擾(EMI)問題成為了一個不可忽視的挑戰(zhàn)。電磁干擾不僅會影響LED燈具的正常工作，還可能對周圍電子設(shè)備造成不利影響，甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此，采取有效的硬件措施來解決L...
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LED照明技術(shù)
電磁干擾
驅(qū)動電源
開關(guān)電源具有效率高的特性,而且開關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機(jī)重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅(qū)動電源
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LED
驅(qū)動電源
開關(guān)電源
LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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LED
隧道燈
驅(qū)動電源
LED驅(qū)動電源在LED照明系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。由于LED具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命等優(yōu)點(diǎn)，使得LED照明在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，LED的電流、電壓特性需要特定的驅(qū)動電源才能正常工作。本文將介紹常用的LED驅(qū)動電...
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LED驅(qū)動電源
led照明
LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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驅(qū)動電源
高壓工頻交流
崧盛股份9日發(fā)布投資者關(guān)系活動記錄表，就植物照明發(fā)展趨勢、行業(yè)壁壘等問題進(jìn)行分享。植物照明未來市場需求廣闊崧盛股份指出，植物照明將會走向長期產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。主要原因有三：第一，LED植物照明賦能終端種植更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于LE...
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崧盛股份
驅(qū)動電源
在當(dāng)今高度發(fā)展的技術(shù)中，電子產(chǎn)品的升級越來越快，LED燈技術(shù)也在不斷發(fā)展，這使我們的城市變得豐富多彩。 LED驅(qū)動電源將電源轉(zhuǎn)換為特定的電壓和電流，以驅(qū)動LED發(fā)光。通常情況下：LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流電(即...
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驅(qū)動電源
高壓直流
人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如LED電源。
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驅(qū)動電源
低壓直流
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，LED技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的生活帶來各種便利，為我們提供各種各樣生活信息，造福著我們?nèi)祟悺ED驅(qū)動電源實(shí)際上是一種電源，但是它是一種特定的電源，用于驅(qū)動LED發(fā)射帶有電壓或電流的光。 因此，LE...
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電流
LED燈作為一種新型節(jié)能和無污染光源，由于其特有的發(fā)光照明特性，在現(xiàn)代照明應(yīng)用中發(fā)揮著革命性的作用。作為 LED 照明產(chǎn)業(yè)鏈中最為核心的部件之一，LED 驅(qū)動電源的驅(qū)動控制技術(shù)所存在的可靠性低、成本高等典型問題一直制約著...
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驅(qū)動電源
隨著社會的快速發(fā)展，LED技術(shù)也在飛速發(fā)展，為我們的城市的燈光煥發(fā)光彩，讓我們的生活越來越有趣，那么你知道LED需要LED驅(qū)動電源嗎?那么你知道什么是LED驅(qū)動電源嗎?
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驅(qū)動電源
早前有新聞稱，Cree在2018年開始宣布轉(zhuǎn)型高科技半導(dǎo)體領(lǐng)域，并一邊逐漸脫離照明與LED相關(guān)業(yè)務(wù)，一邊持續(xù)投資半導(dǎo)體。在今日，Cree宣布與SMART Global Holdings, Inc.達(dá)成最終協(xié)議，擬將LED...
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