要说造芯这件事,不仅手机和汽车厂商热衷于此,如今服务器厂商也纷纷投入自研大军中来,无论是国内的阿里云,还是国外的亚马逊,在收购一大批芯片设计厂商网罗了一众芯片设计精锐后,也开始推出基于自己芯片的服务器,所用工艺也已经升级到了7nm和5nm。
此外,第三方服务器芯片厂商也顺势发力,打算为这些云服务厂商提供更高的吸引力,而不是让他们整天想着节省成本用自研方案替换掉自己的产品。好在大部分云服务厂商自研的芯片主要还是集中在AI加速芯片和网络芯片这一块,CPU很大一部分仍是第三方的地盘。而在第三方的CPU设计中,我们可以看到多核已经成了当下的主流方案。
多核云端更吃香?
首先我们来看最常见也最直接的一种提升性能方式,堆核心。这种操作我们已经在消费芯片或是各个电子产品的宣传术语中听得耳朵生茧了,且向来都是一种相当有效的性能提升方式。尽管则对芯片的面积限制较大,但不可否认的是,在对面积没那么看重的服务器市场上,走多核路线的芯片厂商越来越多。
AmpereComputing的AmpereAltra应该是国内出货量最高的Arm服务器CPU系列了,这款最高128核的处理器已经在不少云服务的实例上亮相。AmpereComputing与微软Azure和OracleCloud达成了合作,在中国不仅拥有阿里云、腾讯云、京东云和UCloud这些公有云客户,百度、美团和字节跳动等公司也在使用其产品。
AmpereAltraMax封装 / AmpereComputing
再来看看英伟达的ArmCPU Grace,虽然采用了Arm的Neoverse参考设计,但英伟达同样选了144核的多核心设计,那么为何多核在服务器上如此吃香呢?我们上面也提到了AmpereAltra在中国收获了不小的市场,其实归根结底就是其多核心数的功劳。
国内使用公有云的用户数远超国外,对于云服务厂商来说,这种多核处理器意味着可以将单服务器切分为更多的vCPU,也就意味着更多的可用实例。这还没完,以AmpereAltra为例,每个核心上只运行单个线程,这样即便多用户同时使用下,依然能够维持稳定的性能。
Ampere处理器路线图 / AmpereComputing
值得一提的是,Ampere近期发布了自研5nm处理器,AmpereOne,一个基于自研Arm核心的服务器处理器。这对于其他厂商来说或许无法实现,但Ampere作为Arm架构的授权商,是可以像高通、华为和苹果等厂商一样,开发定制自己的Arm核心的。
也或许是因为这次终于没有继续沿用ArmNeoverseN1或N2这样的参考设计,Ampere才将这一产品命名为AmpereOne。Ampere并没有公布这一产品的核心数,但从现有产品最小核心数也有32核的设计,以及AmpereOne实物图与AmpereAltraMax近似的封装来推断,这一新品追求的必然是更高性能的云原生应用,而不是面向只需较低核心数就能满足需求的边缘计算市场。
服务器AI芯片靠数量和能耗制胜
与处理器芯片处理通用计算的多核策略不同,AI芯片的多核主要还是提高AI计算效率,而且单核能效比和单位面积效率往往高于传统的处理器架构,导致核心数更多。以打造千核RISC-V AI芯片的Esperanto为例,其ET-SoC-1芯片基于台积电7nm打造,集成了1092个RISC-V核心。
ET-SoC-1芯片 / Esperanto
但就是这样一个千核芯片,却可以做到20W以内的功耗和570mm2的diesize。正因如此,即便单个ET-SoC-1的算力不及英伟达A100这类GPU,也可以凭借多块芯片组成的AI加速器板卡来实现同等的性能,甚至低上一大截的功耗。
对于依赖阵列乘法器这类专用硬件和少量CPU核心的芯片,一旦问题不能完全由专用硬件解决,就会把任务交给有限的通用CPU核心。而Esperanto的ET-SoC-1方案中,上千颗通用RISC-V核心带来的完全并行可以显著加快执行速度。何况哪怕相较于5nm而言,7nm的能效比也还是非常优异的,所以更适合这类超多核心数的设计,也更符合数字中心的低碳设计理念。
结语
有的读者可能会有疑惑,既然多核能给服务器芯片带来显著的提升,为何英特尔或AMD这些x86服务器芯片厂商不设计百核以上的架构呢?这就与CISC与RISC架构的差异有关了,哪怕在同等工艺和同等核心数下,x86芯片的diesize也绝对要大于Arm和RISC-V芯片,而随着diesize的增加,芯片的良率也会一并减少。再者就是多核下的并行问题了,一些通用计算任务在多核下的并行执行效率并不高,而且会大幅提升复杂性。
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ARM芯核为了增强多任务处理能力和多媒体处理能力,某些ARM芯片内置多个ARM芯核。例如Portal player公司的PP5002内部集成了两个ARM7TDMI芯核,可以应用于便携式MP3播放器
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本帖最后由 wangka 于 2011-9-21 10:05 编辑
酒店高档会所四核服务器的选择酒店和会所这种服务为本的行业对信息的要求越来越强烈,丰富的信息不但为酒店会所带来了解同行业情况
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非常重要”。Marvell去年公布了一款时钟频率为1.6GHz的四核ARM服务器芯片;Calxeda已经推出了四核ARM服务器芯片。ARM处理器进军服务器市场的一大障碍是软件兼容性,因为大多数
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处理器后,公司就对外宣布了四核Tegra 3的进程图。在正式的Tegra 3发布后,芯片还有一个额外的核应对低功耗的应用。现在Nvida已经抛出了八核的Tegra 4路线。 同样为多核更随着的是联发科
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发表于 06-03 13:20
核怎么通知其他核进行通信的,同时多核间如何共享资源,或者如何去查询相关资料,我是新手,望指教。还有CCS5.2中,有线程监控器吗?
发表于 06-20 05:56
我打算用共享全局变量进行多核通信,其中核0运行bios,其余几个核裸奔,几个核用不同的镜像,但是bios情况下是默认使能了cache缓存的,这样一来,我在核0读取全局变量的时候就需要维护缓存一致性
发表于 06-21 05:00
您好!
我最近使用6678的多核导航器进行核间通信,有些地方不明白,想问下各位专家。
我是这么做的,我通过CIC把48事件映射到中断4上,DSP事件48是高优先级队列
发表于 06-21 06:54
。 3、我使用的是CSL库,对IPC的操作就只有几个函数,我应该怎么使用。 希望工程师能够对这种多核的处理器,从架构,到使用上,给点意见。特别是核心间的通信。谢谢。
发表于 06-25 01:50
对于多核之间的中断,使用 IPCGR 和 IPCAR寄存器可以比较简单的实现。但是这种方式只有1个事件(不够灵活),且每次传输的数据量较小,数据率较低,并且传送的信息是跟随核间中断传输的。相比而言
发表于 08-03 08:11
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发表于 08-17 08:51
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发表于 08-21 12:40
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发表于 09-13 08:42
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发表于 10-25 11:20
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发表于 12-04 10:32
想问一下,像6678等的多核DSP中,TSCL是多个核共有1个还是每个核都各自有一个?望专家们帮忙解答,万分感激。
发表于 12-25 11:33
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发表于 01-04 17:14
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发表于 04-10 15:10
可以说,4核是英特尔近两年来用以抵御AMD进攻的最新武器。 不过,在双核处理器已经占据市场主流的背景下,4核处理器会有什么样的作为?经过多长的时间,它才会成为服务器等系统产品的主流?
发表于 06-19 07:09
多内核是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核),多核处理器是单枚芯片(也称为“硅核”),能够直接插入单一的处理器插槽中,但操作系统会利用所有相关的资源,将它的每个执行内核作为分立的逻辑
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谁需要4核系统? 毫无疑问,4核处理器由于性能非常高,所以主要应用在服务器上,企业级应用成为了多核产品的主战场。目前,双核已经成为服务器系统的标准配置。惠普公司在所有的服务器产品线中,包括机架、塔式
发表于 06-21 06:54
在结构上存在差别,而且制作用的固体工艺也不尽相同。本文并不想对市场上可利用的全部DSP作详尽比较,而更多集中在基本结构的一个重要区别及其对通信设计的影响。下面准备讨论的基本结构是多核DSP与超核DSP。
发表于 06-26 08:12
1、基于同步原语扩展的实时操作系统 在多核处理器的每一个处理器核上都运行一个完全相同的RTOS,然后提供扩展的组件库,这种组件库提供相应的同步原语以支持处理器核间的通信。Eg:VxWorks
发表于 06-29 08:30
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发表于 09-23 09:05
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云服务器4核和8核指的是云服务器CPU配置是4核还是8核,在我们购买云服务器时,CPU的选择是影响云服务器性能的一个重要配置参数。首先两者的区别的就是服务器处理速度不同,因此在网站打开速度上也是有
发表于 03-29 11:34
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丽核® ICS-8501工业专用服务器突破了服务器在工业控制领域的多项局限性,满足了我国工业企业在工控领域的实际需求,给工业企业客户带来一种全新的使用体验。
发表于 09-26 13:30
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近日,龙芯中科完成32核龙芯3D5000初样芯片验证。
发表于 12-26 15:18
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数据传输效率低,这将严重影响产品的性能;而如果采用高速并口,则占用管脚多,硬件成本将会增加。为解决这一痛点,各大芯片公司陆续推出了兼具A核和M核的多核异构处理器。
发表于 11-19 09:42
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