電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）在今年的亞馬遜re:Invent 2024大會(huì)上，該公司正式對(duì)外發(fā)布了旗下第四代自研Arm芯片——Graviton4。作為目前最強(qiáng)大的Graviton處理器，Graviton4相較于上一代產(chǎn)品帶來了巨大的性能提升。同時(shí)，為Graviton4賦能的Arm Neoverse也跟著受到了更多的關(guān)注。

強(qiáng)悍的Graviton4處理器

據(jù)介紹，Graviton4處理器每個(gè)核心都能提供比上代強(qiáng)30%的性能，vGPU數(shù)量和內(nèi)存容量也是上一代的3倍，能將處理大型Java應(yīng)用的速度提升45%，可以為企業(yè)提供更低成本和高效的高性能計(jì)算解決方案。

除了內(nèi)核性能的提升，亞馬遜還著重提升了Graviton4處理器的存儲(chǔ)性能，首次創(chuàng)建了雙插槽NUMA內(nèi)存集群。Graviton4處理器配備了高達(dá)1.5 TB的DDR5主內(nèi)存，運(yùn)行頻率為5.6 GHz，提供12個(gè)內(nèi)存通道。與之相比，上一代Graviton 3處理器使用了4.8 GHz主頻的DDR5內(nèi)存，只有8個(gè)內(nèi)存通道。并且，單個(gè)Graviton4處理器的內(nèi)存插槽就可以提供537.6 GB/秒的帶寬，能夠輕松應(yīng)對(duì)HPC負(fù)載。

此前，亞馬遜針對(duì)Graviton4處理器發(fā)布過一些測(cè)試實(shí)例，通過這些實(shí)例體現(xiàn)了這顆處理器強(qiáng)大的性能。比如，基于Graviton4處理器構(gòu)建UE5 Dedicated Server，據(jù)亞馬遜的說法，最新的Graviton 4實(shí)例是迄今為止亞馬遜為各種workload設(shè)計(jì)的最強(qiáng)大并且最高效節(jié)能的CPU。Graviton 4的實(shí)例R8g相較于Graviton 3的實(shí)例R7g有大約30%的性能提升。實(shí)例R8g壓測(cè)使用Lyra Starter Game項(xiàng)目，通過增加AI Bot和GameClient的方式來增加Dedicated Server（簡(jiǎn)稱DS）的負(fù)載，通過對(duì)比不同機(jī)型以及不同參數(shù)編譯出的DS在server full的情況下的CPU使用率和幀率（FPS）來對(duì)比性能。

結(jié)果顯示，Graviton 4的實(shí)例在UE Dedicated Server應(yīng)用場(chǎng)景下：
·相較于Graviton 3有約 25+%的性價(jià)比提升（均使用優(yōu)化參數(shù)編譯）；
·相較于Intel Sapphire Rapids和AMD Genoa有30%~35%的性價(jià)比提升；
·使用Graviton針對(duì)C/C++的優(yōu)化參數(shù)來編譯Dedicated Server對(duì)性能提升約10%～25%。

根據(jù)外媒的測(cè)試，在相同的vCPU數(shù)量下，新的Graviton4處理器內(nèi)核大致與Intel Sapphire Rapids性能相當(dāng)，同時(shí)能夠與AMD EPYC“Genoa”相媲美，并始終表現(xiàn)出極佳的代際提升。這都離不開Arm Neoverse的賦能。

Graviton4 處理器背后的Arm Neoverse

Graviton4 處理器基于Arm?Neoverse?V2平臺(tái)，這顆核心發(fā)布于2022年9月。Neoverse V2和Neoverse E2都是Arm公司內(nèi)部代號(hào)“Demeter”項(xiàng)目下的產(chǎn)品，Arm?Neoverse?V2平臺(tái)涵蓋Armv9架構(gòu)的新特性，包括高性能浮點(diǎn)和向量指令支持，以及SVE/SVE2、Bfloat16和INT8?MatMul等特性。這些特性為AI/機(jī)器學(xué)習(xí)?(ML)?以及高性能計(jì)算?(HPC)?工作負(fù)載提供了卓越性能。

根據(jù)Arm官方的介紹信息，得益于全面增強(qiáng)的核心性能、內(nèi)存帶寬和高達(dá)兩倍的L2緩存大?。亢?MB），Neoverse V2可以在云和ML應(yīng)用程序上提供兩倍于Neoverse V1的性能。根據(jù)Arm工程團(tuán)隊(duì)實(shí)際運(yùn)行EDA工作負(fù)載所得出的結(jié)果，Graviton4?提供的RTL仿真工作負(fù)載性能比Graviton3高出?37%。同時(shí)，Neoverse V2具有出色的平臺(tái)擴(kuò)展性，當(dāng)與新的CMN-700核心網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)配對(duì)時(shí)，Neoverse V2 CPU可以配置多達(dá)256個(gè)內(nèi)核和512MB的系統(tǒng)級(jí)緩存（SLC）。AMBA CHI C2C使用UCIe、CXL、PCIe或自定義PHY來連接計(jì)算、內(nèi)存和加速器，實(shí)現(xiàn)高效、高速的芯片連接。

看過Graviton4處理器的性能之后，人們對(duì)下一代Arm服務(wù)器會(huì)更加期待，這些產(chǎn)品將搭載最新的Neoverse V3。2024年2月，Arm宣布推出新一代 Arm Neoverse技術(shù)，Neoverse CSS V3則是V系列芯片IP的首款Neoverse CSS產(chǎn)品，單芯片性能可提高50%。官方的資料顯示，全新的Neoverse CCS V3 核心基于64核的Neoverse V3 核心，擁有6個(gè)DDR5 內(nèi)存控制器、4個(gè) I/O 控制器和兩個(gè)芯片間互連，并支持PCIe Gen5和CXL3.0。通過芯片間互聯(lián)，可以升級(jí)至128核。相對(duì)于此前的 Neoverse CSS N2，其單芯片性能可提高50%。

除了核心的提升，Arm將繼續(xù)投入并進(jìn)一步強(qiáng)化軟件生態(tài)系統(tǒng)，從而使開發(fā)者能夠更加輕松地在?Arm平臺(tái)上構(gòu)建其應(yīng)用，并充分利用?Arm計(jì)算平臺(tái)所提供的卓越性能和效率優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語

亞馬遜Graviton4處理器是Arm處理器歷史上的一次巨大成功，性能全面對(duì)標(biāo)x86處理器當(dāng)前的旗艦產(chǎn)品。在Graviton4處理器背后，Neoverse V2內(nèi)核起到了巨大的賦能作用，這讓產(chǎn)業(yè)界對(duì)于下一代基于Neoverse CCS V3 核心的Arm處理器更加期待。