Arm架构CPU服务器

Arm架构CPU服务器
CPU作为计算机设备的运算和控制核心,负责指令读取、译码与执行,因研发门槛高、生态构建难,被认为是集成电路产业中的“珠穆朗玛峰”。纵观全球,Intel、AMD两大巨头领跑通用CPU(桌面与服务器CPU)市场。
服务器CPU:FT-2000+/64于2017年发布,集成64个FTC662处理器内核,16nm工艺,主频2.0-2.3GHz,主要应用于高性能服务器领域,性能与Intel Xeon E5-2695V3系列相当。在ARM v8指令集兼容的产品中,FT-2000+/64在单核计算能力、单芯片并行性能、单芯片cache一致性规模等指标上处于先进水平。
2019年5月,基于FT-2000+/64的服务器产品群在福州数字中国峰会上发布。芯片能效(性能功耗比)方面,与其他芯片相比飞腾优势明显;数据库等应用的实测性能对比其他一些国产芯片也相对占优。

据公开资料了解:Arm架构和x86是当前最主流的两种CPU架构,相比于x86架构的高度垄断,Arm架构则采用的是开放授权模式,目前国内华为和飞腾已获得永久性Arm V8架构指令层级授权,这是这家厂商高度自主研发服务器芯片的设计根基。基于Arm架构的服务器CPU芯片(鲲鹏CPU、飞腾CPU)在自主创新、安全可控、产业生态、芯片性能等综合实力,目前已成为替代Intel等国外CPU芯片的最佳选择。
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国产Arm架构CPU服务器,目前大体分为华为的鲲鹏系和中国电子的飞腾系:鲲鹏系主要是以华为自家TaiShan系列服务器为核心,仅向服务器合作厂商(如神州数码、宝德等)出售鲲鹏主板(非鲲鹏芯片);飞腾系聚焦于国产芯片研发,自身不设计生产服务器,直接向服务器合作厂商(如长城、浪潮、联想、宝德、同方、五舟等)出售服务器芯片(如FT1500A/16、FT-2000+/64、腾云S2500)。
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服务器主板包括PCIe总线、内存、GPU和SSD。CPU内部集成PCIe控制器和内存控制器,PCIe总线点对点连接CPU与各类高速设备,包括GPU、SSD和网卡等,伴随PCIe升级至5.0,新一代CPU平台产品将兼容PCIe5.0标准,带动各类高速设备同步升级;内存将从DDR4型号升级至DDR5,相关厂商或将逐步进入量产阶段。
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PCIe 1.0、2.0、3.0传输速率分别为2.5GHz、5GHz和8GHz,单lane带宽分别达到250MB/s、500MB/s和1GB/s。PCIe总线由不同lane连接,多个lane合在一起可提供更高带宽,两个单lane合成x2,两个x2合成x4,两个x4合成x8,目前最大为x16,带宽需求大的加速显卡需使用PCIex16。从主板插槽形态上看,x1最小,x16最大。PCIe 4.0可以带来最大64GBps的吞吐量(PCIex16),PCIe 5.0则增加到128GBps(PCIe x16)。
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本文参考链接
参考链接智能计算芯世界文章
飞腾系和鲲鹏:国产Arm架构CPU服务器崛起

2017年7月份,Purley的新一代服务器平台,Purley平台将产品型号命名方式由此前连续使用四代的E7/E5变为至强可扩展处理器(Intel Xeon Scalable Processor,SP),系列型号按铂金(Platinum)、金(Gold)、银(Silver)、铜(Bronze)定义。
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服务器CPU架构包括X86、ARM和MIPS等,x86为当前服务器CPU主流架构,几乎占据目前服务器全部市场份额,代表性厂商为Intel和AMD。国内方面,海光、兆芯和申威等也参与X86架构CPU的国产化替代,目前主要定位政务市场。
短期来看,Intel在服务器市场历史深厚,全球CPU市占率在95%左右。未来2~3年内,Intel仍有望保持行业龙头的地位。

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飞腾系和鲲鹏:国产Arm架构CPU服务器崛起

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