日本超算歷時(shí)9年重返全球超算榜首，ARM加持奪冠，英特爾今年多線潰敗
高性能計(jì)算，ARM也是行家
蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI
今年超級(jí)計(jì)算機(jī)的一哥是誰，Summit還是神威？
都不是。
當(dāng)Top 1上Fugaku的名字躍入眼簾時(shí)，大多數(shù)人都感到不可思議。
畢竟Fugaku的啟用可以說是提前了。
就日本此前公布的信息來看，F(xiàn)ugaku是其原計(jì)劃在2021年再啟用的一臺(tái)新型超級(jí)計(jì)算機(jī)，而日本前任超級(jí)計(jì)算機(jī)京，世界上第一臺(tái)萬兆的超算，如今已經(jīng)被擠到第18名。
Fugaku譯“富岳”，是日本富士山的別名，寓指其新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)性能之高、使用領(lǐng)域之廣。
事實(shí)上，中國和美國也曾表示在2020至2021年間，會(huì)開發(fā)出與“富岳”能力相匹的超級(jí)計(jì)算機(jī)，但這次“富岳”的奪冠顯然搶先一步。
一定程度上，這次奪冠要?dú)w功于“富岳”采用的ARM處理器。
怎么說？先來看看ARM在高性能計(jì)算方向上表現(xiàn)出的能力。
ARM發(fā)威：做得好低功耗，干得過高性能計(jì)算
事實(shí)上，此前ARM系列的CPU一直更側(cè)重于為低功耗性能而設(shè)計(jì)。
例如，在Cortex-M系列微控制器的架構(gòu)設(shè)計(jì)上，就支持睡眠模式和Sleep-on-exit功能（一旦中斷處理完成，微控制器便會(huì)返回睡眠模式），能夠顯著降低處理器能耗，如下圖所示。
但顯然，ARM的野心不僅僅在低功耗技術(shù)上。
此次奪冠的“富岳”，采用ARM的A64FX處理器，體現(xiàn)出了強(qiáng)大的高性能計(jì)算能力。
“富岳”核心的浮點(diǎn)運(yùn)算部分采用了ARM的指令集，同時(shí)使用SVE浮點(diǎn)單元，支持512bit位寬浮點(diǎn)運(yùn)算，大幅度強(qiáng)化了運(yùn)算能力。
處理器的架構(gòu)設(shè)計(jì)也很特別，由48個(gè)計(jì)算核心，外加4個(gè)輔助核心構(gòu)成。其一共分為4個(gè)CMG 單元，每個(gè)單元有13個(gè)核心。
據(jù)了解，這次制作的A64FX處理器采用7納米FinFET制程技術(shù)生產(chǎn)，內(nèi)含 87.86 億個(gè)晶體管，性能可達(dá) 2.7 TFLOPS。
在計(jì)算能力上，“富岳”的計(jì)算能力達(dá)到了415.5千兆次，達(dá)到了目前排行第二的超算Summit的2.8倍。
莫非屬于ARM的時(shí)代真的要來臨了？
蘋果采用ARM自研發(fā)芯片，英特爾未來路行何方
無獨(dú)有偶，ARM除了在高性能計(jì)算大秀肌肉，蘋果方面也有大動(dòng)作。
在這次2020 WWDC發(fā)布會(huì)上，蘋果的自研ARM芯片可以說是在“平靜的水波中投下了一顆隕石”，激起的遠(yuǎn)不僅僅是漣漪。
事實(shí)上，蘋果在 2019 年就曾聘用處理器專家Mike Filippo。作為ARM的前任首席結(jié)構(gòu)師，Mike Filippo參與過Cortex A57/A72/A76三款A(yù)RM大核心設(shè)計(jì)，加入ARM之前還是英特爾的首席架構(gòu)師。
盡管蘋果與英特爾的合作長達(dá)15年，但喬布斯也曾說過，一個(gè)計(jì)算架構(gòu)如果已使用10 年，基本上就已經(jīng)達(dá)到其性能極限。而如今，15年過去了，“牙膏廠”更是激起了蘋果自研芯片的動(dòng)力。
“富岳”奪冠后，有網(wǎng)友表示，似乎英特爾占據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的情形即將成為過去式。
英特爾的x86曾經(jīng)開創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代，但如今，伴隨著TMSC推出5nm芯片、采用ARM的超算奪冠、連蘋果/Chromebooks/微軟都開始使用ARM，似乎x86的時(shí)代已經(jīng)過去。
立刻有網(wǎng)友反駁。
哪怕英特爾的芯片停留在14nm，x86給我的感覺猶在昨日，它的性能甚至超過了某些更小的芯片。更何況，英特爾的10nm芯片要出了。
但無論網(wǎng)友抱持哪一種觀點(diǎn)，x86目前仍然是大部分超級(jí)計(jì)算機(jī)的主要處理器體系結(jié)構(gòu)。
在排行前500的超級(jí)計(jì)算機(jī)中，有481個(gè)依舊在采用x86運(yùn)行。相較之下，ARM處理器僅出現(xiàn)在4個(gè)TOP 500的系統(tǒng)中。
盡管英特爾龐大的根基和背景表明，其在行業(yè)內(nèi)的地位短期內(nèi)不會(huì)被撼動(dòng)，但以ARM的發(fā)展速度來看，它仍然需要感到一定的危機(jī)，并開始嘗試突破新的方向。
參考鏈接https://www.top500.org/news/japan-captures-top500-crown-arm-powered-supercomputer/
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