如今，計算正越來越專用化，通用CPU已經無法滿足業界對於算力的需求。於是越來越多的科技公司基於Arm平台構建新一代系統和基礎設施。例如NVIDIA、亞馬遜雲科技（AWS）和微軟等推出了自己的定製化晶片。
在Arm高級副總裁兼基礎設施事業部總經理Mohamed Awad看來，他們選擇Arm的原因很簡單，因為Arm獨特的定位能賦予合作夥伴快速創建定製解決方案的能力，並充分利用到強大的生態系統，正是這些特性使Arm Neoverse夯實了全球AI願景的根基。
近日，Arm宣布推出兩款基於全新第三代Neoverse IP構建的新的Arm Neoverse計算子系統（CSS）。Arm Neoverse CSS是具革新意義的產品。作為一套經優化、集成和驗證的平台，Neoverse CSS匯集了構成系統級晶片（SoC）核心的關鍵技術。
Mohamed Awad說，過去幾年，Arm為何能在基礎設施領域收穫累累碩果？簡單來說，原因有三：首先是卓越性能，Arm的工程團隊堅持不懈地實現疊代提升；其次是靈活性，Arm賦能技術合作夥伴定製晶片，以支持其專用的工作負載和系統，而非採用一體適用的方案；最後是生態系統，Arm在軟體、IP和晶片生態系統中提供出色性能和靈活性，從而降低配置的總成本並加速產品上市。Arm獨特的定位，皆因結合這些優勢，幫助合作夥伴隨時隨地以任何方式進行部署。Arm Neoverse CSS將這些優勢演繹得淋漓盡致。
Neoverse CSS已廣受頭部雲服務提供商、初創公司等業內各類企業青睞，並採用於雲計算、網路、數據中心基礎設施，以及AI等多樣化的應用中。據悉，有一家合作夥伴通過使用Neoverse CSS節省了長達80人/年的工程師時間。另一個合作夥伴案例則是從項目啟動到流片僅耗時九個月。
擴展產品路線圖
當前，基礎設施正在發生變革。頭部雲計算和網路企業對其數據中心、計算設備及運行其中的工作負載非常熟悉，他們高度專注於優化其基礎設施的每一層，目的是讓這些多樣化的工作負載獲得最佳性能，更重要的是獲得最佳的每瓦性能。
軟體和硬體在過去分別由不同的公司負責開發，而這樣老舊的模式已經無法滿足現在客戶對性能的需求，也無法適配軟體或硬體的複雜性。客戶希望其部署的硬體，甚至是微架構層面，都能被優化，以便順利運行其軟體工作負載。此類聯合優化很難實現，需要軟硬體雙方做出巨大的投入才能夠完成。
Arm基礎設施事業部產品解決方案副總裁Dermot O』Driscoll表示，通過與Arm的協作模式，合作夥伴可以在Arm IP的開發過程中，在對應IP的典型系統上運行其工作負載。這種協作模式直接影響Arm架構的發展方向，以及Arm在IP產品中實現微架構的方式。在交付IP之後，Arm也將為合作夥伴提供貫穿整個晶片開發周期的支持。通過模擬和仿真，Arm幫助他們評估由Arm提供的設計選擇，並在開發與配置的全流程中提供支持，從而縮短產品上市進程。
Arm進一步擴展Neoverse CSS，推出了CSS N3和CSS V3。這兩款新品則是分別基於新的Neoverse N3和V3核心。N系列在壓縮方面取得了性能優勢，可降低雲服務運營商的成本，並最終降低雲服務客戶的成本。同樣地，V系列顯著提高了協議緩衝區的性能，這是在數據中心內傳輸數據的一項關鍵功能。
CSS N3的首個實例可提供32核，熱設計功耗（TDP）低至40W。其可擴展性非常強，可覆蓋電信、網路和DPU等一系列應用，並支持最新的PCIe和CXL I/O標準以及UCIe芯粒標準。
與CSS N2產品相比，CSS V3的單晶片性能提高了50%。CSS V3在單晶片上最多可擴展至128核，並支持最新的高速內存和I/O標準。
在人工智慧（AI）類應用工作負載方面，Arm的表現也可圈可點。在AI數據分析工作負載用例中，通過改進分支預測，更好地管理最後一級緩存和相關內存帶寬，以及大幅增加L2緩存，N3的性能相較於N2提升了高達196%。
與此同時，Arm也關注於生成式AI和大語言模型（LLM）工作負載。目前行業重點更多放在訓練LLM上，但隨著生成式AI廣泛應用於實際業務場景，其工作重點將轉向推理。CPU推理將是生成式AI計算應用的關鍵組成，但並非所有AI處理都將在CPU上進行，AI加速器也將起到重要作用。以NVIDIA為例，該公司不僅利用其領先的Hopper GPU，同時也使用了基於Neoverse V2平台的緊耦合計算芯粒Grace。這種緊耦合的CPU加上加速器配置，有助於大參數LLM，以及對檢索-增強-生成(RAG)等新興方法。
強大的生態賦能
生態系統是Arm有力的資產之一。Mohamed Awad表示，Arm獨特的優勢，也是Arm的強項之一就是，能夠賦能廣泛的生態系統進行創新。
為了讓合作夥伴能夠快速且成功地交付定製解決方案，Arm稍早推出了Arm全面設計（Arm Total Design）生態項目，旨在匯集合作夥伴致力於無縫交付基於Neoverse CSS的定製SoC。
Arm基礎設施事業部營銷副總裁Eddie Ramirez表示，Arm全面設計匯集了半導體領域的各路領先企業，囊括了晶片設計合作夥伴、IP供應商、EDA工具提供商、代工廠和固件開發商等，共同加快並簡化基於Neoverse CSS的系統開發。
Arm同時宣布，Arm全面設計生態項目已吸引超過20家來自各方技術合作夥伴的加入，他們均致力於確保高性能、高效率解決方案的廣泛可觸及性，助力滿足AI加速未來的計算需求。基於Neoverse CSS的技術，這些合作夥伴已在方方面面攜手合作，從驗證IP、定製固件，到在全球先進的工藝節點上打造芯粒。
芯粒已成為管理良率的常用機制，能讓企業在單個晶片上利用到多種工藝節點。基於Arm全面設計生態夥伴的反饋意見，Arm打造出近期發布的芯粒系統架構（Chiplet System Architecture，CSA）。CSA旨在定義一個功能強大、支持通用的芯粒生態系統。
去年十月，Socionext成為首家宣布計劃在台積公司領先的2納米工藝上開發基於CSS芯粒的合作夥伴。這款配置32核的芯粒可與其他芯粒結合使用，提供可擴展且經濟高效的計算解決方案。該設計將基於Neoverse CSS V3進行打造。
智原科技也在構建基於芯粒的伺服器晶片，該晶片將搭載64顆N系列核心，並基於英特爾代工服務的18A工藝節點進行生產製造。
此外，ADTechnology將提供高性價比的16核CSS N系列邊緣伺服器平台，他們將與三星代工廠合作，為邊緣計算釋放更強大的算力。
雲豹智能是Arm全面設計生態項目在中國市場的首家合作夥伴。雲豹智能是一家專注於雲計算和數據中心數據處理器晶片（DPU）和解決方案的領先半導體公司。Arm全面設計正幫助雲豹智能將業務拓展到其他領域，並有助於其開發其他類型的基礎設施系統級晶片（SoC）。
除了充滿活力的硬體生態系統，Arm的軟體生態系統也在迅速擴展，幫助開發者簡化部署流程，同時提高採用Arm技術的硬體的生產效率。去年，Arm達到了一個重要的里程碑，80%的雲原生計算基金會（CNCF）畢業項目原生支持Arm架構。
Arm Neoverse軟體生態系統正在不斷擴展，以滿足所有開發者的需求。從主流編程語言、軟體工具、所有主要Linux發行版，到支持網路、存儲和大數據以及AI應用的項目，這包括軟體棧各個級別的知名開源企業。此外還包括大量獨立軟體供應商（ISV），他們可提供各類應用和SaaS產品。這一生態系統正成為雲服務提供商部署其雲服務的上佳之選，以便能夠充分利用Arm提供的TCO優勢。超過15年在Neoverse軟體生態系統的投資，讓Arm實現了強大的軟體支持水平，助力超過五萬家公司在支持Arm的基礎設施上部署關鍵工作負載。這也是Arm及合作夥伴生態系統降低部署成本，並提高正在部署的各類定製晶片可用性的另一種方式。
例如Oracle發布的Oracle Database 19c支持基於Arm架構的伺服器，可用於雲端和本地部署。Oracle Database的客戶正在使用需要更高處理需求的數據，以構建日益複雜的應用。現在這些客戶可以在具有可預測性能、成本更低的伺服器上運行。SAP還成功地將SAP HANA Cloud移植到了基於Arm架構的AWS Graviton處理器上面，這包括遷移近300個為SAP HANA提供支持的微服務。
結語
Arm Neoverse平台的發展勢頭令人振奮，基於Neoverse平台的技術、系統、軟體和晶片的生態繁榮，為數字經濟的發展提供源源不斷的動力。Arm平台是未來計算及AI的基石。
