Arm首顆自研芯片：3nm CPU，136核

正如Arm所說，隨著專為人工智能數據中心設計的Arm專用CPU——Arm AGI CPU的發布，公司實現了三十多年來的又一次歷史性突破。伴隨著這顆芯片的發布，Arm一舉打破了其長期以來將IP授權給自行制造和銷售芯片公司的模式。這也引發了大家對Arm固有商業模式轉變的擔憂。

對此，Arm高管在今日于舊金山舉辦的芯片發布會上回應道：“無論是過去推出IP，還是早幾年的CSS，或者是今天的芯片，Arm做的所有都是為了一個目標——滿足客戶需求”。Arm方面認為，該芯片將帶來數十億美元的收入，這對他們來說無疑是巨大利好。

在筆者看來，Arm的這個抉擇也的確給客戶提供了更多的選擇，尤其是在AI對基礎設施帶來巨大需求和轉變的當下。

“人工智能從根本上重新定義了計算的構建和部署方式。智能體計算正在加速這一變革，”Arm 首席執行官 Rene Haas 表示。“今天標志著 Arm 計算平臺進入下一個階段，也是我們公司發展歷程中的一個重要時刻。隨著我們 Arm AGI CPU 的量產芯片的推出，我們為合作伙伴提供了更多選擇，所有這些選擇都基于 Arm 高性能、高能效的計算基礎，旨在支持全球范圍內的智能體人工智能基礎設施。”Rene Haas指出。

據Rene Haas介紹，最新一波智能體人工智能浪潮使得每GW所需的 CPU 數量將是去年的 4 倍。也就是每千GW 1.2 億個 CPU 核心，而過去為 3000 萬個核心。這種激增的CPU需求，正是Arm推出AGI CPU的原因之一。

回到這顆芯片的規則，據介紹，Arm AGI CPU是一款300 瓦處理器，由兩個Chiplet組合而成，擁有 136 個 Neoverse V3 核心，最高主頻可達 3.7 GHz（基礎頻率 3.2 GHz），分布在兩顆采用臺積電 3 納米工藝制造的芯片上。該處理器每個核心配備 2 MB 的 L2 緩存，以及 128 MB 的共享系統級緩存 (SLC)。在 I/O 方面，該處理器配備了 96 條 PCIe 6.0 連接通道，并支持 CXL 3.0。來到DRAM方面，該CPU支持12通道DDR5——最高8800 MT/s的內存速度，總帶寬為825 GB/s，相當于每個核心6 GB/s。

值得一提的是，除了人工智能代理之外，Arm 還認為這款芯片可以作為定制加速器的前端節點，甚至可以作為網絡或存儲領域的通用 CPU。

談及這顆芯片的定義時，Arm cloud AI EVP Mohamed Awad 表示，在設計這顆芯片的時候，公司已經避開了加入會占用芯片面積且最終對目標工作負載無益的加速器或功能。“傳統CPU的設計方式令人擔憂，比如對傳統應用程序的支持。我們特別不想添加那些在這個設備的任務中無法100%利用的功能。”Mohamed Awad 進一步指出。“這是一個全新的設計，旨在解決所有這些問題。” Mohamed Awad補充道。

和英偉達的 Vera 不一樣，Arm在這顆芯片上選擇放棄同步多線程技術。在Awad看來，通過這樣的設計，能讓每個核心用一個線程可以實現更確定的性能擴展。

在發布會上，Arm高管強調了公司設計節能芯片的歷史，并聲稱這款新AGI CPU將成為“市場上最高效的agentic CPU”。與英特爾和AMD最新x86芯片相比，Arm表示該芯片每瓦性能更高，能為客戶節省巨額電費和CAPEX。

Arm表示 ，這顆芯片的誕生建立在公司過去幾十年在IP、CSS以及Neoverse等產品上積累的豐富經驗基礎上。他們介紹說，公司面向基礎設施推出的Neoverse cores迄今出貨量已經高達12.5億顆。

關于這顆CPU的產生背景，Meta在一份新聞稿中也談到，CPU是計算機中的處理器，它使AI訓練和推理成為可能。隨著我們致力于構建下一代AI并讓每個人都能擁有個人超級智能，我們的數據中心已經超越了傳統CPU的處理能力。

有見及此，Meta和Arm聯手開發了這一代AGI CPU，以支持日益增長的AI工作負載和通用計算。這也讓Meta成為了AGI CPU的首個客戶。

“通過與Arm的合作，我們將共同開發多代尖端CPU，旨在以有限的空間實現強大的計算能力，從而支持AI優化的數據中心和千兆瓦級的大型AI部署，而這些正是我們AI創新的核心所在。”Meta進一步指出。

當然，從Arm在發布會上的介紹來看，Meta并不僅僅是Arm的唯一客戶。OpenAI、SAP、Cerebras和Cloudflare，以及韓國科技公司SK Telecom和Rebellions也已同意購買該芯片。Arm也預計其AGI CPU將在今年下半年達到“全面量產”狀態。 Arm CEO也透露，雖然在首批客戶中沒有中國客戶，但中國無疑會是Arm很重要的市場。

為了幫助客戶更好地用上這個CPU，Arm在發布會上也介紹了基于這顆CPU做得兩個機架設計。

據介紹，Arm 的參考服務器配置采用 1OU 雙節點設計，每個刀片服務器包含兩顆芯片，分別配備專用內存和 I/O，共計 272 個核心。這些刀片服務器旨在完全填充一個標準的 36kW 風冷機架——30 個刀片服務器總共可提供 8160 個核心；此外，Arm 還與 Supermicro 合作開發了一種 200kW 液冷設計，可容納 336 個 Arm AGI CPU，提供超過 45000 個核心。

按照外媒CNBC的報道，這個項目在2023年就啟動，為了實現更好地推動這顆芯片落地，Arm公司斥資7100萬美元，耗時約18個月，在其位于德克薩斯州奧斯汀的園區內新建了三間實驗室。進而讓這家公司原本規模很小的團隊如今已發展到1000多人。在這些實驗室里，工程師們會對剛下生產線的芯片進行多輪測試，以“啟動”芯片。

據Meta軟件工程師Paul Saab在CNBC的報道中所說， Arm這顆CPU的目的是完全替代Meta當前的計算 CPU，即插即用，且對其開發人員來說是透明的。Arm公司的Mohamed Awad也告訴 CNBC，該產品將“定價具有競爭力”，旨在為那些無力自行生產內部處理器的公司提供一個選擇。

總而言之，隨著這顆CPU的面世，Arm芯片市場產生了微妙的變化。

正如文章開頭所說，Arm在芯片屆中立的“瑞士”地位被打破了。那些拿了Arm架構或者處理器授權的廠商，未來如何規劃自己產品？Arm大芯片初創公司還有沒有機會？或者說Arm將如何說服他們繼續買其IP和CSS，都會是大家所關心的問題。

關于上述問題的答案，還有待觀察，但可以肯定的是，X86陣營，面臨新一輪的沖擊。