ARM的突破：超级计算机和Mac

Posted 2020-12-13 wujianming-110117

ARM的突破：超级计算机和Mac

Arm度过了一个非常愉快的星期。一台世界上最快的超级计算机首次亮相，世界上最快的超级计算机首次使用基于Arm的处理器。似乎这还不足以吹嘘，苹果宣布了其Mac产品的新芯片；这些芯片也将基于Arm，Arm将取代英特尔。我们将与蒂里亚斯研究分析师KEVIN KREWELL讨论这一切的意义。

BRIAN SANTO：《纽约时报》主编。

Arm周一：超级计算机和Mac             

1993年，一群研究人员列出了世界上最快的超级计算机。最终，他们开始发布这个榜单，现在通常被称为500强。最新的前500名——第55名——将于周一公布。             

多年来，排名前十位的超级计算机都是由IBM、Intel、Nvidia以及最近的AMD等一小部分芯片公司的处理器和加速器组成的。直到去年，一台基于Arm处理器的超级计算机才跻身前十。没人指望基于Arm的机器能跳到最顶端。             

有一个就是。这台机器叫福库。它是由富士通和瑞肯研究所建造的。这是自2011年以来日本制造的第一台超级计算机占据榜首。它的运行速度是之前由IBM公司建造并在橡树岭国家实验室运行的第一台的2.8倍。Fugaku甚至不应该再运行两个月，但是研究人员想帮助解决与Covid-19大流行相关的问题，所以他们加快了开发进度。这是在今年举行的一个名为ISC 2020的展览上宣布的。             

所以这对Arm来说是个好消息。另一个是苹果公司宣布将停止在其Mac产品中使用英特尔的处理器。苹果在发布声明时甚至没有提到Arm，但也不必提及。这个行业已经知道这项技术的来源。             

尽管如此，这对Arm来说是两件有声望的事，而且他们都是在周一来的。我们打电话给蒂里亚斯研究公司的KEVIN KREWELL，希望他能给Arm公司带来好日子。             

好吧，KEVIN KREWELL。ISC 2020展会，一台全新的世界第一超级计算机让人有点意外，对吧？             

KEVIN KREWELL：这并不完全是个惊喜。每个人都知道——不是每个人都知道，但我是说很多业内人士都知道，富士通正在研究一种完全定制的Arm设计，具有可扩展的矢量扩展，包括加速功能和许多、许多核心。所以它是专门为这个应用程序设计的，我们只是在等待消息出来，等待他们宣布。实际上，有传言说，还有第二个系统可能也进入了前10名，但没有出现。这是一个原型系统。所以只有最后一个系统进入名单。但是，是的，它取代了IBM的前两大系统，日本现在拥有世界上第一台基于LinPack性能数据的超级计算机。             

BRIAN SANTO：它是基于手臂的，这不一定是个惊喜。几年前，基于Arm处理器的超级计算机已经跻身前100强。不过，要想接过头号宝座，那至少得是一次公关政变，如果没有别的的话。             

KEVIN KREWELL：哦，这对Arm来说是个好消息。正如我早些时候告诉你的那样，星期一对Arm来说是个大喜的日子。但有趣的是，它不使用GPU加速。这些是带有可伸缩向量扩展的Arm内核，它们没有gpu来加速性能数据。因此，这与大多数顶级系统有很大的不同，这些系统的特点是——特别是两个IBM系统——采用了Nvidia GPU进行大量的数字处理。             

BRIAN SANTO：哇！那真是太迷人了！所以这是一种“替代”架构，他们使用不同的技术来获得速度吗？或者他们可以想象他们的处理器与gpu配对，并获得更快的速度？

BRIAN SANTO：哇！那真是太迷人了！所以这是一种“替代”架构，他们使用不同的技术来获得速度吗？或者他们可以想象他们的处理器与gpu配对，并获得更快的速度？             

KEVIN KREWELL：我们正在讨论400万亿次的行动。差不多是半个外爆。所以它们不是一个exaflop系统，但它们几乎已经完成了一半。所以我认为他们现在不需要GPU。他们到达了他们需要的地方。             

此外，它还非常节能。所以它不是最高的节能系统，但它在绿色500强名单上排名很高。我想他们只要不在系统内安装GPU就可以完成所有的工作。对于某些应用程序，这是很好的。事实上，在500强名单上，大约有一半——几乎一半——是没有任何加速的英特尔系统。只有CPU。只有Xeons。所以你可以用CPU得到一个性能很好的系统，但不是…很难达到最高点。             

BRIAN SANTO：太疯狂了！这说明了GPU业务吗？这是否意味着…显然还有其他方法可以达到这个速度。这是否意味着超级计算机业务出现分歧？HPC业务？             

KEVIN KREWELL：我不这么说。因为如果你看看明年即将推出的下一代超级计算机——AMD、Cray和英特尔的exacale系统——它们都有GPU加速功能。因此，GPU加速仍然是获得超级计算机所需的高性能LinPack数和高性能计算的关键技术。             

不过，正在改变的一件事是，除了原始计算机之外，他们开始关注不同的工作负载。我们开始将人工智能添加到工作负载中，事实上富士通超级计算机系统有趣的一点是，它不仅针对64位浮点（这是超级计算机喜欢的）进行了优化，还针对32位和16位浮点进行了优化。因此，它实际上对机器学习工作负载相当有效，而不仅仅是对繁重的LinPack数据。因此，我们将看到更多的未来，因为这个想法是，超级计算机不仅仅是暴力，处理数字类的机器，而且还必须是智能的，智能处理数据，并使其产生的原始数据的意义。             

BRIAN SANTO：对。这就是你们刚才提到的明年和次年将要举行的首脑会议和塞拉会议的要点。他们正在评估人工智能的工作量。             

KEVIN KREWELL：是的。我想边疆也可能是。这就是大脑，那些制造巨大芯片的家伙。整个晶圆都有芯片。美国能源部（Department of Energy）选择了他们的几个系统，原因非常相同：能够获取他们在这些超级计算机上生成的数据，做出一些智能决策，并在其中找到一些只有人工智能才能做到的模式元素。

BRIAN SANTO：刚才，你提到了手臂。我们在谈论手臂，你提到手臂有一个红字日。他们参与了一家小型消费电子公司。             

KEVIN KREWELL：哦，是的！那些制造那些小电话之类的东西的家伙？             

BRIAN SANTO：“我”的事情？             

KEVIN KREWELL：是的。我-什么东西。是 啊。你是说苹果。             

BRIAN SANTO：哦，是的；是的。             

KEVIN KREWELL：水果公司。对。对Arm来说，另一个重大的消息是，经过多年的暗示，苹果终于宣布，他们将把Mac产品线从英特尔处理器迁移到苹果称之为“苹果硅”的处理器上，“但我们所知道的基于Arm的设计实际上用于iPhone和iPad。因此，最初的产品将在今年晚些时候与苹果硅一起上市，然后在两年多的时间里，他们将把整个Mac产品线移植到自己在苹果的内部硅上，并淘汰英特尔的部件。这也是周一的大新闻。             

BRIAN SANTO：这样他们就可以不用管它叫“苹果硅”，尽管我们知道它是Arm。             

KEVIN KREWELL：对。             

BRIAN SANTO：Arm最近非常公开地宣布，他们将推出一个计划，在大量定制Arm部件的同时，为一些最重要的客户提供支持。是这样吗？             

KEVIN KREWELL：是的。我想这绝对是一个开端。也许这是苹果称之为“苹果硅”而不是Arm的一个很好的原因。因为它为苹果打开了一扇门，可以对架构进行一些优化或更改，也许是扩展。因为苹果拥有这个。这是一个垂直的生态系统。他们拥有软件，开发工具，现在他们将拥有整个硅，包括Mac系列。他们今天已经在iPhone和iPad上做了。因此，这可能暗示苹果将对Arm架构进行一些其他优化，特别是为了让苹果进一步区别于x86个人电脑产品。             

当然，他们已经指出，Macs将拥有的产品之一是与iphone和ipad上的同类智能设备。机器学习加速器和图像处理器。因此Mac变得更加个性化和智能化。             

对苹果的另一大推动是隐私。因此，不必向云端发送大量的语音识别或其他对象识别信息，更多的操作可以在设备上本地完成，以进一步提高隐私，不仅是iPhone和iPad，现在还有Mac。             

BRIAN SANTO：这确实有点有趣。当你和苹果交谈时，生态系统确实是适用的，如果你有多个设备，它们已经准备好一起工作了。我不得不想象，拥有一台Mac电脑作为家庭服务器/家庭电脑将是一件很方便的事情。             

KEVIN KREWELL：是的，你可以在本地运行越来越多的情报。这是大势所趋。每个人都在谈论走向云的一切，但即使在云内部，他们也在把更多的东西推向边缘，因为我们开始谈论边缘计算和边缘云。所以像你的智能车或智能笔记本电脑这样的智能边缘设备就是这个生态系统的一部分。我想这就是苹果看到的。他们将在Mac中加入更多的智能，即更多的机器学习和更多的人工智能处理，使Mac成为更加个性化和智能化的设备。             

BRIAN SANTO：很酷。有没有关于Arm/Mac或超级计算机的问题，我没有问过你，你认为这很有趣？             

KEVIN KREWELL：这表明Arm生态系统仍然非常活跃。正如你所指出的，这不是Arm第一次进入超级计算机领域，当然也不是Arm第一次与苹果建立良好关系。但它们仍在继续前行，并在越来越多的市场获得越来越多的吸引力。一切都在滚动。我不得不说x86必须小心，因为即使AMD在他们的计算平台和史诗般的处理器等方面恢复了健康，Arm在这些领域也将成为一个强有力的竞争对手。你得留意一下。             

BRIAN SANTO：好吧。我答应过我会这么做的。这些天我们一直在讨论以虚拟方式召开所有这些会议。我不知道你的事。作为一名记者，如果没有免费的t恤衫，我和其他记者可能无法穿上自己的衣服。我们该怎么办，KEVIN KREWELL？

KEVIN KREWELL：你知道，你可能真的要依赖亚马逊并让他们发送。也许这就是下一件事。会议需要有虚拟的t恤衫。也许3D打印你自己的衬衫或工具包在家里。也许是t恤商标上的烙铁的回归。       

BRIAN SANTO：在之前与凯文的讨论中，我们提到了即将出现的新的exascale超级计算机。我说他们是首脑会议和塞拉。那是错误的。Summit和Sierra是现存最快的两台超级计算机。他们是刚刚降到2号和3号的。现在正在创建三台exascale计算机。凯文认出了一个叫边疆的人。第二个是埃尔卡皮坦。这两个将依赖于AMD的处理器。第三个叫做极光，将使用英特尔处理器。当它们在几年内安装完成后，它们将远远超过前500名中的其他所有产品。             

顺便说一下，在最节能的超级计算机500强中有一个全新的条目。它是来自Preferred Networks的MN3，它构建了自己的定制处理器。它达到了令人瞠目结舌的每瓦211亿次。就直接的处理性能而言，它仍然只排在第395位。在能效方面，次佳的是另一个名为Selene的新系统，它由Nvidia使用自己的gpu和AMD cpu构建。它首次成为第七大超级计算机。