隨著人工智能 (AI) 的快速發展,使用經優化的芯片對于打造新一代應用至關重要。Arm 憑借其 CPU、GPU 和相關技術,以及諸如 Arm Neoverse 計算子系統 (CSS)[1] 等開創性解決方案,為芯片的優化創新奠定了基礎。
CSS 是經過驗證和性能優化的子系統,可令構建模塊無縫集成到系統級芯片 (SoC) 上,旨在降低風險,減少非經常性工程 (NRE) 成本并加快產品上市進程。Arm Neoverse CSS 為合作伙伴提供采用這些構建模塊所需的靈活性,使合作伙伴能夠針對前沿的工藝節點進行定制,并為新的 AI 應用提供定制加速。鑒于 CSS 日益增加的復雜性,并且構建具有競爭力的 CSS 需要一定的專業知識水平,軟件成為每個環節交付(從驅動程序到應用層)的關鍵組件,并搭配用于優化性能和功耗的合作伙伴專用的工作負載。
此過程中會采用 Arm Neoverse 平臺 IP,并利用先進的代工工藝對 IP 進行精煉,從而提高性能、能效并優化面積。這一舉措是 Arm 全面設計 (Arm Total Design) 生態項目中不可或缺的部分,該生態項目旨在順利、快速地交付定制 SoC,這也是 AI 時代的關鍵環節。
合作使得加速
然而,要兌現變革性 AI 應用的承諾,不能只靠單打獨斗。我們長期的主要 EDA 合作伙伴 Cadence 一直在幫助業界克服設計和實施方面的高階挑戰。Cadence 作為獨家的 EDA 合作伙伴加入 Arm 全面設計,以加速開發基于 Neoverse CSS 的定制 SoC。基于這項合作,Arm 和 Cadence 的客戶可訪問 Cadence 的全流程系統級設計驗證和實現解決方案來加速 SoC 設計流程。
Cadence 全流程數字設計、驗證和設計 IP 解決方案經過驗證,可支持 Neoverse CSS,該解決方案中的產品涵蓋 Cadence Joint Enterprise Data and AI (JedAI) 平臺[2],以及基于生成式 AI 的解決方案,其中包括 Cadence Cerebrus Intelligent Chip Explorer[3] 和 Verisium AI-Driven Verification Platform[4]。此外,雙方共同客戶還可以一站式訪問 Cadence Design Services[5],從基于 Arm 平臺的系統概念設計到流片,實現芯片流片一次成功。
為什么選擇現在?部分原因是我前面提到的技術復雜性日益增加。另外,據 Omdia Research 指出,在 AI 時代,數據中心的 85% CPU 周期和計算周期實際上將用于驅動推理,而推理的規模化運行能力仍處于起步階段。我們希望能夠在云數據中心和邊緣設備中運行推理,甚至是在如今大家隨身攜帶的移動設備中進行這項工作。
Arm 一直致力于為定制芯片開辟更廣泛的生態系統,從而構建不僅可滿足專用工作負載需求,還能解決數據中心功耗預算問題的硬件。事實上,只有高效利用電力,才能擴大計算規模,而 Neoverse CSS 正是為了實現這一目標而創建。
我們在許多方面與 Cadence 進行合作,目前主要集中在以下三大領域:
Arm SystemReady 芯片投產前驗證
Neoverse 上的 EDA 工作負載
未來技術
每個領域的基本目標都是簡化創新者的工作和提高其效率,從而在市場中引入新的創新。
SystemReady[6] 是一組可使合作伙伴快速、輕松地在其硬件上直接運行現有軟件的規范。Arm 與 Cadence 合作開發芯片投產前驗證工具,以確保芯片從一開始就符合 SystemReady 標準,從而確保客戶在開發產品時,這些產品能在一開始就得以正常工作。
與傳統架構相比,在基于 Neoverse 平臺的 AWS Graviton2 實例上運行 Cadence EDA 工具時,總體擁有成本 (TCO) 最多可降低 40%。
Cadence 已經移植了 Xcelium、Liberate、Spectre 和 JasperGold,且結果令人驚嘆[7]。相比于在 AWS Graviton2 上運行時的性能和成本,在 Graviton3 上運行時,Xcelium 的性能提高 22%,成本降低 12%;Liberate 的性能提升 33%,成本降低 21%;Spectre 的性能提升 35%,成本降低 22%;JasperGold 的性能提升 30%,成本降低 18%。
事實上,Arm 已經在內部使用這些工具來驗證新一代 Neoverse IP 核心。由此可見,這是一個良性循環。
Arm 很高興能繼續與 Cadence 合作研發未來的技術。我們在 Cadence Cerebrus AI 產品方面的合作就是一個很好的例證,該產品可幫助工程師輕松優化功耗、性能和面積。
押注芯片
鑒于利用諸如 2nm 的先進工藝開發芯片時,每個項目的成本可能高達五至七億美元,其中包括項目開發中的芯片成本和軟件成本,這突顯了 Arm 和 Cadence 的獨特合作伙伴關系的重要性。對于當今的許多云服務運營商和 OEM 廠商而言,押注芯片是一項重大決定。這段合作關系確保我們將共同竭盡全力實現回報最大化。
AI 時代需要更快速、安全地實現定制芯片,而實現 SoC 通常有三種方法:
通過第三方 IP 集成
全定制芯片
計算子系統
前兩種方法的開發工作量大、成本高、周轉時間長(這在瞬息萬變的市場中是無法承受的),而且風險相當大。計算子系統則為創新者提供了一種成本合理、工作量適當、周轉時間短且風險低的快速方法。
Arm 和 Cadence 的合作關系則能夠保障這樣的設計環境與預期成果得以實現。
審核編輯:劉清
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原文標題:Arm 攜手 Cadence 加速 AI 時代芯片開發
文章出處:【微信號:Arm社區,微信公眾號:Arm社區】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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