Starker Rechenkern für Server: ARM Neoverse V1 mit SVE

Unter dem Codenamen Zeus hat ARM einen Rechenkern für Server entwickelt, der mit dem Cortex-X1 verwandt ist und auch Rechenwerke für 256-Bit-Vektoren enthält.

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ARM Neoverse V1 alias Zeus

Von
  • Christof Windeck

Die CPU- und GPU-Entwicklerfirma ARM kündigt zwei Wochen vor ihrer Entwicklerkonferenz DevSummit 2020 die Rechenkerne Neoverse V1 "Zeus" und Neoverse N2 "Perseus" für Serverprozessoren an. Beide bringen SVE-Rechenwerke zur Verarbeitung von 256-Bit-Vektoren mit, die sich grob mit den AVX2-Einheiten aus der x86-Welt vergleichen lassen. Neoverse V1/N2 können auch mit dem effizienten Datenformat BFloat16 (BF16) für KI-Algorithmen und Machine Learning (ML) umgehen, das ARM mit der Spezifikation ARMv8.6-A eingeführt hat.

ARM schätzt, dass ein Neoverse-V1-Kern rund 50 Prozent höhere Singlethreading-Rechenleistung liefert als ein Neoverse-N1-Kern (Ares), der etwa im Amazon Graviton2 und im Ampere Altra steckt. CPU-Entwickler können zudem Controller für DDR5-SDRAM, PCI Express 5.0 (PCIe 5.0) und die kohärente Schnittstelle CCIX 1.1 in Neoverse-V1-Designs integrieren. Auch schneller HBM2E-Stapelspeicher lässt sich anbinden, wie es etwa die European Processor Initiative (EPI) bei Rhea plant.

Der Neoverse V1 ist mit dem im Mai vorgestellten Cortex-X1 verwandt, der bisher aber noch nicht in real existierenden Systems-on-Chip (SoCs) für Smartphones aufgetaucht ist. Neoverse V1 ist für die Fertigung mit 7- oder 5-Nanometer-Strukturen gedacht.

Wenn der Serverprozessor vor allem sehr viel Durchsatz bringen soll, also mehr Kerne mit etwas geringerer Singlethreading-Performance integriert werden sollen, kann ab 2021 Neoverse N2 "Perseus" zum Einsatz kommen. Hier sind zwei SVE-Einheiten mit je 128 Bit vorgesehen.

Der ARM Neoverse V1 ist mit dem Cortex-X1 verwandt

Außerdem soll Neoverse N2 auch die auch PCI Express ab 5.0 aufbauende kohärente Schnittstelle Compute Express Link (CXL) für Rechenbeschleuniger ermöglichen, die Intel ab 2021 mit Sapphire Rapids einführen will und bei der etwa auch Nvidia und AMD mitmischen.

In einem Blog-Beitrag beschreibt ARM-Manager Chris Bergey die Neoverse-Neuheiten genauer. Leider geht er dabei nicht auf die "Matrix Multiply"-(MatMul-)Funktionen für ARM Neon und Scalable Vecor Extensions (SVE) ein, die ebenso wie BFloat16 mit ARMv8.6-A vorgestellt wurden – und die Apple im neuen A14 verwendet.

Brent Gorda aus der HPC-Sparte von ARM wiederum hebt hervor, dass sich auch Nvidia-Rechenbeschleuniger mit ARM-Serverprozessoren koppeln lassen: Nvidia plant, ARM für 40 Milliarden US-Dollar zu kaufen. (ciw)