第17期 2021/11/15
CPU+XPU融合計算為綠色計算提供“核芯動力”
近年來，隨著5G、IoT、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)的推廣應(yīng)用，帶來了數(shù)據(jù)多樣性、復(fù)雜性等挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，算力需求持續(xù)擴張。
作為算力發(fā)展的物理載體，數(shù)據(jù)中心在全國遍地開花。然而，數(shù)據(jù)中心迅猛增長的背后，也隱藏著不可忽視的能耗排放問題，過去十年間，我國數(shù)據(jù)中心整體用電量以每年超過10%的速度遞增。因此，倡導(dǎo)綠色計算、積極踐行“碳達峰、碳中和”對數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。
Arm架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心版圖
Arm架構(gòu)從誕生之始以高能效、低功耗的體系架構(gòu)而聞名，其不斷提升運算能力、優(yōu)化能耗設(shè)計，以滿足市場對綠色計算的需求。
眾所周知，Arm架構(gòu)在移動終端市場處于無可爭議的霸主地位，其實在數(shù)據(jù)中心、邊緣計算以及5G網(wǎng)絡(luò)市場等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，Arm推出Neoverse平臺，其高性能、高度靈活等特性，能最大程度地滿足企業(yè)的個性化需求，帶來優(yōu)異的性價比，幫助企業(yè)更好地實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心。
如今，Neoverse解決方案從超級計算機，到數(shù)據(jù)中心，再一路延展到邊緣計算。例如，在公有云領(lǐng)域，AWS發(fā)布了基于Arm Neoverse的Gravition2處理器，在性能、功耗、成本方面有了質(zhì)的提升，基于Gravition2的云服務(wù)受到了Netflix、Flickr等最終用戶的采用；基于Arm架構(gòu)的智能網(wǎng)卡也得到了百度等云廠商的廣泛采用，體現(xiàn)出Arm架構(gòu)的高能效比等優(yōu)勢。
安謀科技市場及生態(tài)副總裁梁泉告訴記者，云計算、高性能計算、5G和邊緣計算等多個重要細分市場均已采用Arm Neoverse解決方案。“我們看到市場上陸續(xù)出現(xiàn)獨立Arm服務(wù)器芯片提供商這類型的公司，他們針對聚焦的領(lǐng)域，專注地進行技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化，因此能很好地解決來自互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的不同需求。”
在大型數(shù)據(jù)中心紛紛完成云化之后，下一步的發(fā)展方向便是容器化及其背后對應(yīng)的Serverless模式。在強大的Kubernetes加持下，以往復(fù)雜而臃腫的應(yīng)用和服務(wù)可以被更加輕量化、擴展和迭代更方便的微服務(wù)模式所取代。而對于數(shù)據(jù)中心來說，這種更加碎片化的應(yīng)用交付和部署模式顯然可以進一步提升硬件的利用率，并進一步降低云的成本。
這種碎片化的應(yīng)用或計算在很多情況下并不會產(chǎn)生太高的計算需求，如果仍以龐大的x86 CPU核心或vCPU來運行的話顯然會產(chǎn)生一定程度的浪費。而Arm架構(gòu)的用武之地就來了。
計算架構(gòu)革新更綠色
隨著數(shù)據(jù)中心向更高密度計算的方向演進，云端海量數(shù)據(jù)處理需求的增長，也帶來了異構(gòu)計算的發(fā)展趨勢。在此背景下，通用的CPU、GPU已無法滿足快速變化的應(yīng)用需求，全面數(shù)字化時代需要海量的新計算，新計算架構(gòu)是提升百倍算力的一個必要基礎(chǔ)。
安謀科技（Arm China）實施“雙輪驅(qū)動”戰(zhàn)略，一方面持續(xù)推動Arm CPU架構(gòu)的本土化、生態(tài)化發(fā)展；另一方面推出“核芯動力”新業(yè)務(wù)品牌，打造自主架構(gòu)的XPU產(chǎn)品和多樣化生態(tài)。
XPU的融合計算架構(gòu)，即“超域架構(gòu)”（xDSA）具有靈活、高效、專用及支持豐富產(chǎn)品組合等特性，充分滿足計算密度、效率以及性能提升需求。同時，“核芯動力”XPU產(chǎn)品也是一個非常完善的產(chǎn)品體系，包括“周易”NPU、“山海”SPU、“玲瓏”ISP、“玲瓏”VPU等安謀科技自研IP產(chǎn)品線。
“我們根據(jù)場景，重新定義融合計算架構(gòu)、新的指令集、處理器IP、系統(tǒng)軟件、設(shè)計服務(wù)等，優(yōu)化數(shù)據(jù)搬運、降低功耗、提升效能，給合作伙伴一個完整的交付方案。從算力上來講，這種融合計算最直觀的提升感受便是PPA（功耗/性能/面積比）的提升。例如，在新型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用方面，通過專用XPU的超域架構(gòu)，可以更好地以定制的方式來解決相應(yīng)的行業(yè)痛點。”梁泉說。
值得一提的是，作為“綠色計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”（Green Computing Consortium，簡稱“GCC”）的創(chuàng)始成員，安謀科技一直致力于打造繁榮的綠色計算生態(tài)。多年來在標準構(gòu)建、技術(shù)推廣、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、生態(tài)協(xié)同等維度與GCC展開深入交流與合作，并取得了卓有成效的成績。GCC聯(lián)盟企業(yè)合作推出的相關(guān)標準、白皮書及測試分析報告等，是綠色計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要里程碑—從標準不一的野蠻生長，到遵循標準的協(xié)同發(fā)展，提高應(yīng)用的可靠性、可用性，降低產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同難度，引領(lǐng)計算產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展。
梁泉最后表示，安謀科技憑借豐富的本土生態(tài)資源和技術(shù)優(yōu)勢，將與GCC持續(xù)緊密合作，并通過開源共建、協(xié)同創(chuàng)新、標準構(gòu)建等，共同推進綠色計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的快速發(fā)展。
本文章選自《數(shù)字化轉(zhuǎn)型方略》雜志，閱讀更多雜志內(nèi)容，請掃描下方二維碼
