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Neoverse E1/N1: ARM bringt Datacenter-CPUs mit 7 nm

Mit Ares und Helios hat ARM zwei Neoverse genannte Designs für Cloud-Server entwickelt: Neoverse E1 ist für Durchsatz optimiert und nutzt SMT, wohingegen Neoverse N1 über mehr Rechenleistung verfügt.

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Neoverse N1 ist für Cloud-Server gedacht.
Neoverse N1 ist für Cloud-Server gedacht. (Bild: ARM)

ARM hat die als Neoverse E1 und als Neoverse N1 bezeichneten Prozessor-Plattformen vorgestellt. Dahinter verbergen sich modifizierte Designs, welche den Smartphone-Pendants noch in einigen Bereichen ähneln, in anderen aber deutlich abweichen. Die Chips sind für 7-nm-Verfahren von Samsung und TSMC ausgelegt und für Datacenter gedacht.

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Der Neoverse N1 alias Ares ist die Server-Version des Cortex-A76, welcher unter anderem in Huaweis Kirin 980 und in Qualcomms Snapdragon 855 eingesetzt wird. Das Frontend und das Backend der CPU-Kerne sind beim Neoverse N1 und beim Cortex-A76 praktisch identisch, der 64 KByte große L1-Instruction-Cache des Neoverse N1 ist aber vollständig kohärent und der L2-Puffer kann mit 1 MByte doppelt viele Daten fassen. Statt als Cluster werden die Kerne in einem Mesh samt SLC (System Level Cache) organisiert, somit sind bis zu 128 Cores und acht DDR4-3200-Speicherkanäle sowie 128 PCIe-Gen4-Lanes möglich. Die angestrebte Performance liegt bei 1.310 in SpecInt_Rate2006 mit 64 Kernen und 105 Watt, was ganz grob einem 28-kernigen Skylake-SP von Intel entspricht.

  • Floorplan eines Neoverse N1 (Bild: ARM)
  • ARM sieht bis zu 128 Kerne und acht DDR4-Kanäle vor. (Bild: ARM)
  • Ein 64-Kerner soll in SpecInt_rate2006 ziemlich flott sein. (Bild: ARM)
  • Floorplan eines Neoverse E1 (Bild: ARM)
  • ARM sieht bis zu 16 Kerne und zwei DDR4-Kanäle vor. (Bild: ARM)
Floorplan eines Neoverse N1 (Bild: ARM)

Für den Neoverse E1 alias Helios gibt es ebenfalls ein Pendant, denn die CPU-Kerne ähneln dem Cortex-A65AE. Dabei handelt es sich um das erste Design von ARM mit Simultaneous Multithreading (SMT), es arbeitet Out of Order. Bis zu acht Kerne samt einem Dualchannel-DDR4-3200-Speicherinterface bilden einen Cluster und zwei davon einen 16-Kerner mit einer TDP von unter 15 Watt, was den Chip sehr sparsam und effizient macht. Die SpecInt_Rate2006 soll bei beeindruckenden 153 liegen.

Mehr und mehr Hersteller entscheiden sich für ARM-basierte Server, etwa HiSilicon mit dem Hi1620 aus Basis von Ares. Zuletzt hat Amazon gar Instanzen mit den selbst entwickelten Graviton-CPUs bereitgestellt. ARM selbst wird die Neoverse-Plattform mit Zeus (Deimos im Consumer-Segment) und Poseidon (Hercules) fortführen.

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