[轉帖]ARM釋出新一代高效能處理器N3/V3

https://zhuanlan.zhihu.com/p/371282138

就在2月21日，ARM釋出了新一代面向伺服器的高效能處理器N3和V3，N系列平衡效能和功耗，而V系列則注重更高的效能。此次釋出的N3，單個die最高32核（並加入到CCS，Compute Subsystems，包含Core，System Ip等），以CCS來討論，每瓦效能比上一代提升20%-50%。而Neoverse V3，單個die最高64核（加入CCS），ARM似乎更強調其AI相關的分析能力，並於Neoverse V2 相比，Neoverse V3 在機器學習方面提供了+96%的效能提升，在RDBMS上提供了+16%的效能提升，在加密貨幣方面提供了+9%的效能提升，在整數工作負載方面提供了+12% 的效能提升。與此同時，相關的系統IP同時釋出，例如新一代的CMN S3，這將取代前一代的CMN700，但沒有更多的資訊。

2V3微架構的改變

Neoverse™ V3處理器應用 Arm®v9.2-A架構，Core介面使用DSU-120，Core總體效能提升沒有官方資料，部分分析認為相比較前代提升大約在10~20%。

MMU

MMU，左為V3，右為V2

MMU仍然延續經典的2級TLB結構，更細節的微架構設計手冊沒有過多的描述，Translation Cache，聚合，預取等傳統技術依然存在，對於L2 TLB，3代微架構沒有明顯的改變。最大的改變是 L1 TLB，其中ITLB的entry從V2的48entry升級到V3的128entry，而DTLB 從48entry升級為96entry。最具特點的是ITLB的巨大升級，可能是為了應對AI場景下，指令集地址變化更頻繁。這也是為什麼ARM對V3更強調AI場景的分析。

L1 Cache

ICache，上為V3，下為V2

ICache的改變主要在V3拋棄了Macro-Operation Cache（手冊沒提，應該是放棄了），這裡亦安分析可能是對於精簡指令集，這種做法價效比不高，或者設計確實沒有達到理想的狀態，再者，ARM本身非常關注功耗，所以在V3處理器版本拋棄了這種微架構。手機端A77，A78，X1，X2，X3均具有MOPCache，X4放棄該微架構。

DCache在引數上描述無差異。

L2 Cache

L2 cache,上V3，下V2

L2從官方描述上看，從原來的V2（1-2MB）升級V3（2-3MB），其它引數沒有明顯變化，詳細的微架構尚不清楚。

3總結

由於V3/N3剛剛釋出，其它例如預測器，亂序等模組的微架構尚不清晰，等待公佈更多資訊再聊，除去按照慣例的效能提升描述，比較值得關注的是ARM對處理器涉及AI分析的強調，由此可以知道近幾年AI發展對整個晶片行業的巨大沖擊，似乎只有往AI上靠，才會獲得市場的青睞，這一場AI爭奪戰已經進入白熱化，晶片行業本身就處在中心。