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ARM公版架构迭代迅速 国产ARM架构落伍

铁流 · 2021-09-11 · 来源: 铁君
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  近年来,ARM CPU性能可谓是突飞猛进,根据ARM官方消息,Cortex A78 CPU最高性能比5年前推出的Cortex A73 CPU提升2.5倍。ARM下一代的Matterhorn架构及Makalu架构会相对于X1/A78这一代保持30%以上的IPC性能提升,如果ARM的PPT不注水,那么,这基本上已经接近或达到X86主流水平。  

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  多年前,ARM Cortex A57大致与X86阵营吊车尾的VIA nano性能相当,短短数年间,ARM公版架构就接近到X86主流水平,这种追赶速度让人深刻体会到ARM强悍的技术迭代能力。

  CPU性能的大幅提升自然会使ARM的野心不在局限于移动端和嵌入式。在智能手机市场已经饱和的情况下,ARM必然要去开拓新的市场,而要在桌面、服务器、HPC等领域与X86、Power、SW64等处理器竞争,那么必然要抛弃一些历史包袱,新增一些特性弥补短板。

  这次发布ARM V9就提升安全性,增强了矢量计算、机器学习等方面的性能,目的显然是为了让ARM CPU更好的服务和应用于桌面、服务器、超算、人工智能等领域。

  相对于ARM公版架构在过去几年里突飞猛进,某公司的国产Arm CPU的CPU核则进步缓慢,从2014年至2021年,其CPU IPC仅提升了20%左右,即便是以牙膏厂闻名遐迩的英特尔也只能自叹不如。必须说明的是英特尔基数高,哪怕提升5%,实际提升的性能也是可观的,而某司的国产ARM CPU的架构则依旧处于A57/A72的水平,由于基数低,IPC提升起来比英特尔容易的多,然而7年来的IPC实际提升让人大跌眼镜。  

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  另一家ARM 服务器CPU一共出了四款,第一款和第二款是A57,第三款是A72,这个属于买IP设计SoC,是ARM在技术迭代。第四款ARM CPU可以说是在没有前代CPU的情况下横空出世,号称自主,CPU核性能与A76处于同一水平,北京的研究所只做了SoC设计,CPU核由位于美国的研究所设计,至于是从零开始一行一行写代码,还是拿现成的ARM核作参考修改,那就是一个谜了。因为已经绝版,是否能有下一代也是未知数,也就没必要讨论下一代处理器IPC能提升多少了。

  由于国产ARM CPU IPC提升非常有限,那么就存在一个问题,那就是一旦有别的公司通过购买ARM公版架构,比如买X1或者A78设计SoC,那么,在性能上就能轻易超越这些号称自主设计的国产ARM CPU,这会使其在市场上面临非常尴尬的境地。这并非危言耸听,国外就有现成的例子,Ampere Altra就是基于ARM Neoverse N1的IP开发的。  

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  必须说明的是,ARM已经成为Ampere的重要投资者之一,在ARM间接下场参与市场竞争的情况下,国内ARM阵营CPU公司在与Ampere的竞争中,可能会先天上处于劣势。

  最近,个别互联网公司也声称要开发ARM服务器CPU,考虑到互联网公司的财力,以及买ARM IP集成SoC流程上已经非常成熟,只要烧钱且花费一些时间,互联网公司开发出基于X1,甚至是Matterhorn架构及Makalu架构的SoC并不存在多大障碍,如果铁流的猜测变成了现实,对于号称自主的国产ARM CPU而言,无疑是巨大打击。  

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  当然,也不排除一个情况,那就是号称自主的ARM CPU发现自己技术迭代太难太慢,干脆也买Matterhorn、Makalu回来自己改改,然后宣传是自主研发,自主技术迭代。毕竟,当年两家ARM CPU的CPU核都属于横空出世,而且非常凑巧的都与当时ARM公版的水平非常接近,在有之前这种巧合的情况下,出现新的巧合也丝毫不令人意外。

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