https://www.nextplatform.com/2022/02/04/arm-cpus-to-take-a-bite-out-of-the-hpc-market/
基于Arm的服务器有一段曲折的历史，经历了许多挑战X86处理器霸权的失败尝试，但该公司似乎看好其在高性能计算（HPC）领域的机会，认为其许可模式和体系结构的能源效率使其具有优势。
Arm负责HPC业务的高级总监Brent Gorda在戴尔（Dell）主持的HPC社区活动上表示，Arm“在HPC社区真的很努力”，并强调了它与英伟达（Nvidia）、Silicon Pearl和富士通（Fujitsu）等公司的合作关系，以开发基于Arm的硅来驱动HPC和AI应用。
事实上，Gorda指出，Arm已经在HPC行业占据了一席之地，日本RIKEN实验室的“Fugaku”超级计算机凭借152064个 48核富士通A64FX处理器位列世界最快。
然而，富士通遵循了从Arm获得架构许可的道路，这意味着它能够设计和制造自己的定制Arm兼容处理器，以满足自己的需求。这意味着增加了512位可伸缩向量引擎单元（Scalable Vector Engine），以支持富士通所考虑的那种计算，再加上它自己的Tofu D高速互连。
但很少有HPC站点能够从头开始设计自己的芯片。Gorda解释说，幸运的是，Arm的商业模式还允许合作伙伴采用现成的核心设计，并向其中添加定制模块。
他说：“有一种叫做核心许可证的东西，你可以通过它来许可Arm Neoverse，这是我们的IP。它为你提供了核心构建块，逻辑本身，你可以围绕它定制和构建你想要构建的芯片。”。
围绕这一切的是Arm ServerReady合规计划，该计划证明特定芯片符合Arm服务器生态系统的兼容性要求。
“一旦您通过了此认证，您就可以使用大量的软件。它保证了软件的功能，然后您就可以购买受支持的操作系统版本，如Red Hat。”
Gorda称，这种为特定应用或一组应用定制芯片的能力正是Arm的优势所在，尤其是在HPC和人工智能这种正在发展的领域。客户可以使用Arm核心引擎和片上网络，并为其目标工作负载添加定制加速器。
他说：“来自英伟达的Bill Dally说，通过在芯片上定制自定义门电路，你可以获得高达三个数量级的性能改进。这正是Arm的发展方向。”。“每个人都有一个加速器的想法。如果你足够了解自己的工作负载，你就可以优化它，并获得非常好的性能。事实上，这就是A64FX如此优秀的原因。他们花了十年时间，研究了他们拥有的十到十二个应用程序，并最终解决了它。处理器问世后，它的性能非常好，彻底地把日本人想要的应用程序运行在了他们的系统上。”
Arm早在2018年就推出了Neoverse，目标是数据中心基础设施，而不是移动设备市场。Neoverse设计在去年进行了扩展，现在包括三个处理器设计系列：强调性能的V系列；N系列专注于扩展应用程序，如云基础设施；以及E系列，它更多地针对边缘应用。
Gorda透露，参与欧洲处理器计划（EPI）项目的公司Silicon Pearl正在使用Neoverse V1设计。与此同时，N1设计已被用于Ampere Computing的“Quicksilver”和“Mystique”Altra服务器芯片，Ampere Computing是由英特尔前高管Rene James创立的初创公司。亚马逊的Graviton2芯片为一些AWS EC2实例提供动力，它使用N1核心，而Graviton3则使用V1核心。Neoverse V系列内核显然也包含在Nvidia计划中的“Grace”芯片中，该芯片旨在实现超级计算，以及韩国电子和电信研究所（ETRI）正在开发的服务器芯片中。
阻碍Arm进入服务器市场的问题之一是软件支持，许多关键软件包都是为X86处理器平台开发的。当被问及在Arm上部署HPC的所有部件是否都准备就绪时，Gorda说，总体而言，答案是肯定的。
他解释说：“你会发现一些软性的地方是，虽然我认为准确地说所有ISV都在开发Arm端口，但并非所有ISV都公开支持硅芯片上的Arm。因此，如果你依赖ISV许可证和软件，你必须对ISV进行投票，以了解情况。”。
然而，Gorda引用了Lustre并行文件系统的例子，该系统广泛用于HPC环境。Lustre客户端的Arm支持已经有很多年了，但Gorda说，“基于Arm的存储服务器非常少”，因此，用于Arm的Lustre服务器组件目前不受DDN内负责Lustre开发的部门Whamcloud的支持。他补充说，这是Arm正在努力解决的问题。
Gorda还指出，大约五年前，Arm收购了HPC软件工具的领先供应商Allinea Software，以增强Arm对HPC软件生态系统的支持。
Gorda表示，另一个有利于Arm的因素是更高的能效。随着超级计算机扩展到exascale领域，持续的能源成本成为HPC运营商更关心的问题，这一点可能会变得更加重要。Gorda称，尽管Arm的Neoverse V架构强调性能而非能效，但基于它的芯片仍比竞争对手的X86处理器消耗更少的能源。
他说：“X86的保证是，你可以在它上面运行286二进制，而作为一个具有RISC底层的CISC体系结构，所有这些历史遗留下来的东西都需要在解码、重新排序、修复指令时预先使用大量逻辑，所有这些都是进入芯片并消耗能量的开销。”。相比之下，在某种程度上，你可以把Arm想象成一张干净的纸。
Gorda还声称，终端用户不再关心他们的软件运行在什么芯片上，理由是AWS等公司采用了Arm驱动的云服务器。
他说：“有新的大玩家来控制架构。他们关心的事情与以往不同。他们关心的是成本，他们关心的是能耗，他们关心的是周转时间，以及最重要的软件堆栈。”。
“如果你看看Amazon用Graviton2做了什么，他们会说它便宜40%。从终端用户的角度来看，他们不关心芯片是什么，他们关心的是它便宜40%，而且周转时间和他们习惯的一样。”
HPC分析公司Hyperion Research的首席执行官Earl Joseph表示，他预计未来几年基于Arm处理器的HPC服务器将高速增长。
Joseph说：“我们预计五年的增长率将超过31%，而基础市场的增长率将在7%到8%左右。”。他补充说，这相当于到2025年，基于Arm的系统将占HPC市场的10%左右。
然而，Joseph也警告说，收入数字可能会产生误导，因为大型超级计算机项目可能会扭曲数据，就像2020年接近10亿美元的Fugaku系统那样。
因此，由于如此大规模的独立安装，市场可能会发生巨大变化。Hyperion Research表示，预计2025年将有两台基于Arm处理器的欧洲exascale机器。
他补充说，许多即将推出的HPC系统预计将混合使用Arm和X86处理器以及其他处理器类型。
