ARM大勢(shì)所趨：英偉達(dá)帶來(lái)全新的‘核武器’

ARM處理器是英國(guó)Acorn有限公司設(shè)計(jì)的低功耗成本的第一款RISC微處理器。全稱為Advanced RISC Machine。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集，一般來(lái)講比等價(jià)32位代碼節(jié)省達(dá)35%，卻能保留32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)。ARM的Jazelle技術(shù)使Java加速得到比基于軟件的Java虛擬機(jī)(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。

CPU功能上增加DSP指令集提供增強(qiáng)的16位和32位算術(shù)運(yùn)算能力，提高了性能和靈活性。ARM還提供兩個(gè)前沿特性來(lái)輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調(diào)試，它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。

NVIDIA公司(納斯達(dá)克代碼：NVDA)是全球可編程圖形處理技術(shù)領(lǐng)袖。與ATI(后被AMD收購(gòu))齊名，專注于打造能夠增強(qiáng)個(gè)人和專業(yè)計(jì)算平臺(tái)的人機(jī)交互體驗(yàn)的產(chǎn)品。公司的圖形和通信處理器擁有廣泛的市場(chǎng)，已被多種多樣的計(jì)算平臺(tái)采用，包括個(gè)人數(shù)字媒體PC、商用PC、專業(yè)工作站、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建系統(tǒng)、筆記本電腦、軍用導(dǎo)航系統(tǒng)和視頻游戲控制臺(tái)等。NVIDIA全球雇員數(shù)量超過(guò)4000人。全球各地眾多OEM廠商、顯卡制造商、系統(tǒng)制造商、消費(fèi)類電子產(chǎn)品公司都選擇NVIDIA的處理器作為其娛樂(lè)和商用解決方案的核心組件。

在PC應(yīng)用領(lǐng)域(例如制造、科研、電子商務(wù)、娛樂(lè)和教育等)，NVIDIA公司獲獎(jiǎng)不斷的圖形處理器可以提供出色的性能和鮮銳的視覺(jué)效果。其媒體和通信處理器能夠執(zhí)行寬帶連接和通信應(yīng)用中要求十分苛刻的多媒體處理任務(wù)，并在音頻應(yīng)用能力方面取得突破。NVIDIA產(chǎn)品和技術(shù)的基礎(chǔ)是NVIDIA ForceWare，這是一種綜合性軟件套件，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的圖形、音頻、視頻、通信、存儲(chǔ)和安全功能。NVIDIA ForceWare可以提高采用NVIDIA GeForce圖形芯片和NVIDIA nForce平臺(tái)解決方案的各類臺(tái)式和移動(dòng)PC的工作效率、穩(wěn)定性和功能。

去年冬天，蘋(píng)果的 Apple Silicon 讓我們見(jiàn)識(shí)到了 ARM 芯片的無(wú)限潛力，相比起 x86 平臺(tái)，ARM 顯然已成為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，最起碼是未來(lái)的趨勢(shì)沒(méi)跑了。蘋(píng)果有著強(qiáng)大的軟硬件整合能力，在轉(zhuǎn)向 ARM 這條快車(chē)道上走得很順利，但相比之下，扎根太深的 PC 實(shí)在是難以脫身，前有英特爾后有高通，多次與微軟聯(lián)手都沒(méi)見(jiàn)成效。但 PC 邁向 ARM 并非就完全沒(méi)有希望，只是可能需要一些‘新鮮血液’來(lái)推動(dòng)。

英偉達(dá)帶來(lái)了全新的‘核武器’

前幾天，在英偉達(dá)一年一度技術(shù)大會(huì)(GTC)上，黃仁勛像以往一樣身著黑色皮衣出現(xiàn)在自家廚房，不過(guò)，這次他并沒(méi)有帶來(lái)全新顯卡，而是發(fā)布了一款基于 ARM 架構(gòu)的處理器，官方依舊采用歷史人物來(lái)命名，這顆處理器被稱為 GraceCPU(美國(guó)計(jì)算機(jī)編程先驅(qū) Grace Hopper 的名字)，它是專為大規(guī)模 AI 和 HPC 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，通俗點(diǎn)說(shuō)就是服務(wù)器級(jí)別的處理器，盡管聽(tīng)起來(lái)和普通消費(fèi)者有一些距離，但它的意義卻非同一般。

在服務(wù)器領(lǐng)域，Intel 長(zhǎng)期處于壟斷地位，旗下的 Xeon 處理器占據(jù)了 90% 以上的市場(chǎng)份額，AMD 雖然也有涉獵，但主打的霄龍系列還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到‘翻身’標(biāo)準(zhǔn)。而英偉達(dá)敢于讓 Grace 入局，并非是擁有了比 Intel 更強(qiáng)的能力，也不是去爭(zhēng)奪服務(wù)器領(lǐng)域的地盤(pán)，而是瞄準(zhǔn)了一些新的應(yīng)用場(chǎng)景。近年來(lái)，英偉達(dá)在云計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、人工智能、甚至是車(chē)載平臺(tái)上持續(xù)發(fā)力，奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，Grace 的出現(xiàn)正是為這些場(chǎng)景所準(zhǔn)備的。

GPU大廠英偉達(dá)(NVIDIA) GTC 2021主題演講，首席執(zhí)行官黃仁勛簡(jiǎn)短提到，將和IC設(shè)計(jì)大廠聯(lián)發(fā)科合作。據(jù)展示圖片，聯(lián)發(fā)科未來(lái)將得到GeForce RTX 30系列GPU授權(quán)許可，將安培(Ampere)架構(gòu)的顯示應(yīng)用于MT819x SoC，使采用MT819x SoC的終端產(chǎn)品繪圖性能大幅提升。

聯(lián)發(fā)科2020年推出，針對(duì)Chromebook所設(shè)計(jì)的MT819x SoC包括了MT8192和MT8195兩款平臺(tái)，分別采用臺(tái)積電的7納米和6納米制程所打造，MT8192內(nèi)置4個(gè)Cortex- A76核心，以及4個(gè)Cortex-A55核心。MT8195則是搭配為4個(gè)Cortex-A78核心，加上4個(gè)Cortex-A55核心。兩者的GPU都是使用Mali-G57，并支持LPDDR4x內(nèi)存、UFS 2.1內(nèi)置內(nèi)存、具備PCIe 3.0和USB 3.2 Gen1接口。

事實(shí)上，對(duì)于MT819x SoC的目標(biāo)群體來(lái)說(shuō)，目前Ampere架構(gòu)GPU在臺(tái)式機(jī)和筆記本中的熱設(shè)計(jì)功耗設(shè)計(jì)相對(duì)較高，不適合Chromebook等低耗電的終端設(shè)備上所使用。隨著架構(gòu)成熟、制程技術(shù)進(jìn)步和適當(dāng)芯片面積縮減，集成于低功耗的小型設(shè)備仍可行。通過(guò)這次合作，聯(lián)發(fā)科SoC平臺(tái)的繪圖性能將得到顯著提升，無(wú)論Chromebook還是平板電腦，甚至智能手機(jī)預(yù)計(jì)都將受益。

Google Compute Engine上提供了Accelerator-Optimized VM(A2)系列，專門(mén)用于處理一些最苛刻的應(yīng)用程序，包括人工智能(AI)工作負(fù)載和高性能計(jì)算(HPC)。這使Google成為第一個(gè)提供新NVIDIA GPU的云服務(wù)提供商。

此外，Google計(jì)劃在未來(lái)推出對(duì)更多實(shí)例訪問(wèn)，而NVIDIA A100即將在Google Kubernetes Engine，Cloud AI Platform和其他Google Cloud服務(wù)中使用。

英偉達(dá)(NVIDIA)400億美元收購(gòu)Arm的交易還未最終達(dá)成，但并不妨礙英偉達(dá)推出其首款基于Arm架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心CPU。今年的GTC 21依舊選擇了線上的方式，英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛還是在自家廚房介紹了AI、汽車(chē)、機(jī)器人、5G、實(shí)時(shí)圖形、協(xié)作和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

不僅如此，英偉達(dá)還推出了Hyperion 8 AV平臺(tái)，這是一個(gè)先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、開(kāi)發(fā)和測(cè)試平臺(tái)，包含參考傳感器、自動(dòng)駕駛汽車(chē)和中央計(jì)算機(jī)、3D地面真實(shí)數(shù)據(jù)記錄儀、網(wǎng)絡(luò)以及所有必要的軟件。

不難發(fā)現(xiàn)，面向AI、數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛這些新興市場(chǎng)，再?gòu)?qiáng)大的單芯片也很難滿足需求，因此，英偉達(dá)將其數(shù)據(jù)中心芯片路線圖升級(jí)為GPU+CPU+DPU，匹配的豐富軟件，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，能夠幫助英偉達(dá)保持領(lǐng)先地位。