中國(guó)公司挑戰(zhàn)英特爾，設(shè)計(jì)高端ARM服務(wù)器芯片

一家來(lái)自中國(guó)的初創(chuàng)企業(yè)在今年的Hot Chips大會(huì)上亮出了迄今為止最震撼人心的ARM服務(wù)器處理器方案。順帶一提，甲骨文方面則借此機(jī)會(huì)公布了其首款集成有Infiniband的Sparc處理器。

 

這家名為飛騰信息技術(shù)有限公司的年輕廠商誕生于2012年，其宣稱自家處理器采用64個(gè)自定義ARMv8計(jì)算核心，采用28納米制程并擁有最高2 GHz主頻。由于每運(yùn)算周期可處理高達(dá)四條指令，這意味著其最大運(yùn)算能力將達(dá)到每秒5120億次浮點(diǎn)運(yùn)算。

 

這款代號(hào)為“火星”的設(shè)計(jì)方案超越了當(dāng)前各類高端ARM服務(wù)器芯片，包括目前正處于樣品展示階段的Cavium 48核心ThunderX處理器以及另一款仍處于開(kāi)發(fā)當(dāng)中的博通方案。今年2月，EZchip公司曾表示其將發(fā)布一款采用28納米制程的100核心ARMv8處理器，但其正式推出時(shí)間定為2017年。

 

這款“火星”處理器的設(shè)計(jì)方案尚未公開(kāi)，但齊聚一堂的分析師以及微處理器設(shè)計(jì)師們已經(jīng)開(kāi)始將注意力轉(zhuǎn)移到其身上，—部分原因是飛騰公司在此前可以說(shuō)是寂寂無(wú)名。

 

 

 

 

Insight64公司（位于加利福尼亞州薩拉托加）負(fù)責(zé)人Nathan Brookwood贊嘆道，“這是目前為止公布的最震撼人心的64位ARM芯片，性能非常強(qiáng)勁，而且絕對(duì)是本次大會(huì)上最大的驚喜。”

 

AMD公司研究員兼會(huì)議主持者Sam Naffziger則將“火星”形容為一套“擁有出色緩存層級(jí)與良好帶寬匹配”的上佳設(shè)計(jì)方案。

 

Hot Chips大會(huì)的組織者們亦對(duì)飛騰公司發(fā)來(lái)的論文感到驚訝，畢竟這是一家他們聞所未聞的年輕企業(yè)。在此之前，Hot Cips大會(huì)還曾經(jīng)收到過(guò)幾篇由中國(guó)政府及高校組建的龍芯處理器構(gòu)建團(tuán)隊(duì)發(fā)來(lái)的論文。

 

 

Hot Chips大會(huì)的組織者之一Ralph Wittig表示，“我很驚訝今年龍芯團(tuán)隊(duì)沒(méi)有拿出什么新的成果，但我們從飛騰方面收到了相關(guān)論文，并聽(tīng)說(shuō)他們這家初創(chuàng)企業(yè)有信心在ARM領(lǐng)域大展身手，他們的外部?jī)?nèi)存模塊跟IBM的Power 8設(shè)計(jì)方案比較相似，作為項(xiàng)目委員會(huì)，飛騰的成果給我們留下了深刻印象。”

 

更具神秘色彩的是，飛騰公司的一位工程經(jīng)理沒(méi)能在大會(huì)期間順利拿到赴美簽證。為了解決問(wèn)題，他決定在位于天津及廣州的公司辦公室里通過(guò)手機(jī)展示幻燈片內(nèi)容。

 

一位熟悉飛騰公司的與會(huì)者表示，該團(tuán)隊(duì)并非脫胎于龍芯項(xiàng)目組。該公司的天津分部還由于此前發(fā)生的重大爆炸事故而一片狼藉。

 

在對(duì)SpecCPU 2006基準(zhǔn)測(cè)試進(jìn)行模擬運(yùn)行時(shí)，“火星”處理器作為64核心芯片分別在整數(shù)運(yùn)算與浮點(diǎn)運(yùn)算項(xiàng)目中拿到了672分與585分。不過(guò)觀察人士指出，這一成績(jī)換算至單一核心性能就顯得有些疲軟了。

 

這款芯片被整體劃分為多個(gè)八核心層，其中每四個(gè)計(jì)算核心共享4 MB緩存容量。八塊外部芯片總計(jì)提供129 MB三級(jí)緩存及16條DDR3-1600通道。

 

飛騰的自定義64位ARM計(jì)算核心擁有192個(gè)物理寄存器。其重排序緩沖器能夠容納最高160條指令，而整體通道中的指令容納數(shù)量則在210條左右。

 

 

 

 

這款芯片按順序分發(fā)并清理指令，并以無(wú)序方式進(jìn)行指令執(zhí)行。其采用一套主動(dòng)式分支預(yù)測(cè)機(jī)制并擁有多線程能力。

 

“火星”支持MPI與Open MP接口以實(shí)現(xiàn)多處理系統(tǒng)。另一款尚處于開(kāi)發(fā)階段的處理器代號(hào)為“地球”，其將擁有業(yè)界最低之成本與功耗水平，且主要面向目前的各類大型數(shù)據(jù)中心。

 

“我敢肯定，火星將成為世界上第一款64核心的ARMv8處理器，”飛騰公司研究員Charles Zhang通過(guò)電話向Hot Chips大會(huì)的各位與會(huì)者們宣稱。“這是個(gè)很好的開(kāi)端……在接下來(lái)的幾年中，我們將開(kāi)發(fā)出更為強(qiáng)大的CPU方案。”

 

火星處理器的最大弊端之一在于其龐大的體積，分析師們指出。想利用這樣巨大的芯片實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)收益實(shí)在不是易事。

 

甲骨文發(fā)布首款集成Infiniband芯片服務(wù)器

 

甲骨文公司在本屆Hot Chips大會(huì)上公布了一款新的服務(wù)器處理器，這是其首款集成了Infiniband的芯片產(chǎn)品。這款代號(hào)為Sonoma的芯片是新家族中的首位成員，同時(shí)能夠?yàn)榧坠俏臄?shù)據(jù)庫(kù)及其它軟件方案提供加速功能。

 

Sonoma是一款采用20納米制程工藝的芯片，其中包含八個(gè)M7級(jí)Sparc計(jì)算核心，每核心最高可支持八線程。它封裝有兩個(gè)DDR4內(nèi)存控制器，單插槽內(nèi)存容量上限為1 TB，且峰值內(nèi)存?zhèn)鬏攷挒槊棵?7 GB。

 

這款芯片還包含一個(gè)PCI Express Gen 3控制器，外加四條用于多處理器協(xié)同工作的每秒16 Gb傳輸鏈路。

 

 

 

 

集成Inifniband占用了這款芯片占五分之一的表面積。其采用兩連56G Infiniband鏈路且支持虛擬化功能，擁有32個(gè)虛擬獨(dú)立Infiniband適配器。

 

甲骨文公司將Infiniband內(nèi)置于芯片當(dāng)中，從而最大程度優(yōu)化其使用效果并保障自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，一位設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員解釋稱。這款芯片還擁有其它幾種潛在用途，甲骨文方面能夠借此利用Infiniband讓一系列現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集群化、存儲(chǔ)以及其它應(yīng)用能力。

 

Sonoma芯片當(dāng)中包含四個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)加速塊，且針對(duì)甲骨文軟件產(chǎn)品作出了優(yōu)化。該芯片還提供一個(gè)小型元數(shù)據(jù)塊，可作為緩沖區(qū)以避免內(nèi)存溢出并防止HeartBleed等惡意攻擊的出現(xiàn)。

 

“這是一款令人印象深刻的芯片，而且也為芯片集成Infiniband吹響了前進(jìn)的號(hào)角，”分析師Brookwood表示，“甲骨文公司已經(jīng)在利用Infiniband訪問(wèn)存儲(chǔ)資源方面表現(xiàn)出了遠(yuǎn)超其它同業(yè)企業(yè)的積極態(tài)度，相比之下各競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手仍在利用獨(dú)立芯片實(shí)現(xiàn)Infiniband功能。”