关于处理器架构的发展趋势，或者为什么我相信华为在服务器市场上的成功

我们生活在有趣的时代。在我看来，未来2-3年将决定未来十年建筑发展的方向。现在在服务器处理器市场上，有几家公司代表着完全不同的技术方法。这很酷（我什至很难说出最后一个单词的重点是哪个音节：））
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但是即使在5-6年前，似乎冻结了时间并停止了开发。遵守各种限制（电源墙，可伸缩性墙等）。我在这里谈了一点。摩尔定律受到质疑，特别热心的理论家建议将对数更正法引入其中：)那时，英特尔在服务器处理器市场的主导地位似乎不可动摇。 AMD并未表现出激烈的竞争，NVidia GPGPU看起来像是纯利基产品，ARM试图打入服务器市场的尝试均未成功。

随着机器学习和人工智能等细分市场的发展，一切都发生了变化。与CPU相比，GPGPU更好地“适应”了卷积和矩阵乘法运算（尤其是精度较低）。此外，即使在摩尔定律之前，NVidia仍能证明晶体管数量有所增加。这已导致服务器体系结构变得两极分化。一端是x86 CPU，这是一种延迟引擎，适用于隐藏无序机器的延迟。它不可否认的优势是其在单线程应用程序上的出色性能（单线程性能）。缺点是巨大的面积和数量的晶体管。 GPGPU的另一端是吞吐量引擎，它是大量简单的计算元素（EU）。在这里，情况正好相反-一个元素的大小很小，这使您可以将大量它们放在一个芯片上。另一方面，单线程应用程序的性能还有很多不足之处……

遗憾的是，到目前为止，将高功率CPU和GPU组合在一个封装中的尝试尚未成功。至少由于这种芯片会消耗和耗散过多能量的原因。因此，离散解决方案现在处于趋势中。我真的不相信他们有两个原因。首先，该架构变得更加复杂，并且以连接CPU和GPU的总线以及异构内存结构的形式出现了更多的问题。第二个困难部分与第一个困难有关，并且在于这样的解决方案很难编程。每个现有的加速器编程模型（NVidia的CUDA，英特尔的DPC ++，OpenCL或OpenMP）都有自己的优缺点。同时，它们都不是普遍的也不是主导的。

在我看来，从体系结构的发展角度来看，AMD采取了正确的措施，后者引入了罗马处理器。由于内核的紧凑性（与Intel相比），可以在一个机箱中放置更多的内核。但是，仅凭此还不够-为了使这种解决方案能够扩展性能，必须注意内核（非内核）之间的正确通信以及并行运行时的质量。 AMD工程师设法解决了这两个问题，并在最重要的工业基准之一SPEC CPU上获得了非常具有竞争力的结果。 AMD的解决方案介于Nvidia和Intel提供的两极之间。但这距离最后一步要近得多。这仍然是相同的“大核心”。在我看来，极地方法之间的黄金分割需要更紧凑的核心。在现有体系结构中，ARM拥有占据这一优势的最佳机会。

那么为什么ARM完全来自华为呢？我为自己找到了这个答案：随着芯片上内核数量的增加，一个内核性能的重要性降低（但达到一定极限），内核之间以及与内存进行通信的重要性也随之提高。而沟通是华为成为世界领导者的领域。决定系统性能的是非核心设计（不仅是核心，甚至不是核心）。我认为在这里，我们有很好的机会。

但是，理想的架构仅存在于真空中。实际上，始终需要与服务器市场中现有软件的数量和结构相关联。并且它已经针对X86进行了编写和优化。使它对ARM体系结构更“友好”将花费大量时间和精力。在软件工具领域（编译器，库，运行时）和应用程序适应领域（应用程序工程），都需要进行大量工作。但我相信，这条路将被旅行者压倒。