Arm首款自研芯片:3nm工藝136核,打破IP授權(quán)模式進(jìn)軍AI數(shù)據(jù)中心
正如Arm所言,隨著專為人工智能數(shù)據(jù)中心打造的Arm AGI CPU正式發(fā)布,這家公司迎來了三十多年發(fā)展歷程中的又一歷史性突破。這顆芯片的推出,讓Arm徹底改變了長期以來僅向芯片制造企業(yè)授權(quán)IP的商業(yè)模式,也引發(fā)了外界對其固有商業(yè)邏輯轉(zhuǎn)變的關(guān)注。
對此,Arm高管在舊金山舉行的芯片發(fā)布會上回應(yīng):“無論是過去的IP授權(quán)、幾年前的CSS業(yè)務(wù),還是如今的自研芯片,Arm的所有舉措都圍繞一個核心目標(biāo)——滿足客戶需求?!盇rm方面認(rèn)為,這款芯片有望帶來數(shù)十億美元的收入,對公司發(fā)展意義重大。
在筆者看來,Arm的這一決策確實(shí)為客戶提供了更多選擇,尤其是在AI技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生巨大需求與變革的當(dāng)下。

“人工智能從根本上重新定義了計(jì)算的構(gòu)建與部署方式,智能體計(jì)算正在加速這一變革。”Arm首席執(zhí)行官Rene Haas表示,“今天標(biāo)志著Arm計(jì)算平臺進(jìn)入新階段,也是公司發(fā)展的重要里程碑。隨著Arm AGI CPU量產(chǎn)芯片的推出,我們?yōu)楹献骰锇樘峁┝烁嗷贏rm高性能、高能效計(jì)算基礎(chǔ)的選擇,助力全球智能體人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。”
據(jù)Rene Haas介紹,新一輪智能體人工智能浪潮推動CPU需求激增,每GW所需CPU數(shù)量是去年的4倍——每千GW需1.2億個CPU核心,而過去僅需3000萬個。這種需求增長正是Arm推出AGI CPU的重要原因。

從技術(shù)參數(shù)來看,Arm AGI CPU是一款300瓦處理器,由兩個Chiplet組成,搭載136個Neoverse V3核心,最高主頻3.7GHz(基礎(chǔ)頻率3.2GHz),采用臺積電3納米工藝制造。每個核心配備2MB L2緩存,共享128MB系統(tǒng)級緩存(SLC)。I/O方面支持96條PCIe 6.0通道和CXL 3.0;內(nèi)存支持12通道DDR5,最高速度8800 MT/s,總帶寬825 GB/s,相當(dāng)于每個核心6 GB/s。

值得注意的是,除了支持人工智能代理,Arm還表示這款芯片可作為定制加速器的前端節(jié)點(diǎn),或用于網(wǎng)絡(luò)、存儲領(lǐng)域的通用CPU。
Armcloud AIEVP Mohamed Awad在談及芯片設(shè)計(jì)時表示,團(tuán)隊(duì)在研發(fā)中刻意避免添加占用芯片面積卻對目標(biāo)工作負(fù)載無實(shí)際幫助的加速器或功能?!皞鹘y(tǒng)CPU設(shè)計(jì)中對傳統(tǒng)應(yīng)用的支持存在問題,我們不想加入那些無法100%發(fā)揮作用的功能?!彼麖?qiáng)調(diào),“這是全新的設(shè)計(jì),旨在解決這些痛點(diǎn)?!?/p>
與英偉達(dá)Vera不同,Arm AGI CPU放棄了同步多線程技術(shù)。Awad認(rèn)為,這種設(shè)計(jì)能讓每個核心通過單線程實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的性能擴(kuò)展。

發(fā)布會上,Arm高管強(qiáng)調(diào)了公司在節(jié)能芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢,稱AGI CPU將成為“市場上最高效的智能體CPU”。與英特爾、AMD最新x86芯片相比,該芯片每瓦性能更優(yōu),能幫助客戶大幅節(jié)省電費(fèi)和資本支出。

Arm表示,AGI CPU的研發(fā)基于公司數(shù)十年在IP、CSS及Neoverse等產(chǎn)品上的技術(shù)積累。據(jù)介紹,面向基礎(chǔ)設(shè)施的Neoverse核心迄今出貨量已達(dá)12.5億顆。
關(guān)于芯片的研發(fā)背景,Meta在新聞稿中提到,CPU是實(shí)現(xiàn)AI訓(xùn)練與推理的核心部件。隨著Meta推進(jìn)下一代AI研發(fā)并致力于讓個人擁有超級智能,其數(shù)據(jù)中心已超越傳統(tǒng)CPU的處理能力。
為此,Meta與Arm聯(lián)合開發(fā)了AGI CPU,以支撐日益增長的AI工作負(fù)載和通用計(jì)算需求,Meta也成為該芯片的首個客戶。
“通過與Arm合作,我們將共同開發(fā)多代尖端CPU,在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大算力,支持AI優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心和千兆瓦級大型AI部署——這些正是我們AI創(chuàng)新的核心?!盡eta表示。

從發(fā)布會信息來看,Meta并非唯一客戶,OpenAI、SAP、Cerebras、Cloudflare以及韓國SK Telecom、Rebellions等均已確認(rèn)采購。Arm預(yù)計(jì)AGI CPU將于今年下半年實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)。Arm CEO還透露,盡管首批客戶中沒有中國企業(yè),但中國市場對Arm至關(guān)重要。
為幫助客戶快速應(yīng)用該CPU,Arm在發(fā)布會上展示了兩款基于AGI CPU的機(jī)架設(shè)計(jì)。
參考服務(wù)器配置采用1OU雙節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),每個刀片服務(wù)器含兩顆芯片,配備獨(dú)立內(nèi)存與I/O,共272個核心。30個刀片服務(wù)器可填滿標(biāo)準(zhǔn)36kW風(fēng)冷機(jī)架,提供8160個核心;Arm與Supermicro合作開發(fā)的200kW液冷設(shè)計(jì)則可容納336顆AGI CPU,提供超45000個核心。

據(jù)外媒CNBC報(bào)道,該項(xiàng)目始于2023年,為推動芯片落地,Arm斥資7100萬美元、耗時約18個月在德克薩斯州奧斯汀園區(qū)新建三間實(shí)驗(yàn)室,團(tuán)隊(duì)規(guī)模從最初的小團(tuán)隊(duì)擴(kuò)展至1000多人。工程師會在實(shí)驗(yàn)室對新生產(chǎn)的芯片進(jìn)行多輪測試,確保芯片正常運(yùn)行。
Meta軟件工程師Paul Saab向CNBC表示,Arm AGI CPU旨在完全替代Meta當(dāng)前的計(jì)算CPU,實(shí)現(xiàn)即插即用,且對開發(fā)人員透明。Arm的Mohamed Awad也透露,產(chǎn)品定價將具競爭力,為無力自研處理器的企業(yè)提供新選擇。
總體而言,AGI CPU的推出讓Arm芯片市場格局發(fā)生微妙變化。
正如文章開頭所述,Arm在芯片領(lǐng)域的“中立”地位被打破。獲得Arm架構(gòu)或處理器授權(quán)的廠商未來如何規(guī)劃產(chǎn)品?Arm生態(tài)中的芯片初創(chuàng)企業(yè)是否還有機(jī)會?Arm又將如何說服客戶繼續(xù)采購其IP和CSS服務(wù)?這些都是行業(yè)關(guān)注的問題。
盡管答案尚待觀察,但可以確定的是,X86陣營將面臨新一輪沖擊。
本文來自微信公眾號“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”(ID:icbank),作者:李壽鵬,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
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