Neoverse (CSS) V3 et N3 : Arm renouvelle ses cœurs pour datacenters

Arm a récemment dévoilé deux nouveaux cœurs dans sa gamme Neoverse pour les datacenters : V3 et N3, qui succèdent donc à V2 et N2. Le fabricant annonce jusqu’à 30 % de gain, mais donne assez peu de détails techniques.

Arm est bien connue pour développer les cœurs Cortex que l’on retrouve dans de très nombreux SoC pour les terminaux mobiles, notamment les smartphones. L’entreprise fabless (c’est-à-dire sans usine) présentait fin 2018 son projet Neoverse et partait à la conquête du monde des serveurs.

Neoverse N, V et E : avez-vous les bases ?

Il existe trois grandes familles de Neoverse : N, V et E. La première vise le tout venant des datacenters. Elle est dérivée des Cortex-A : A76 pour le N1 et A710 pour le N2. La seconde vise le haut de gamme et le calcul haute performance. Elle est dérivée des cœurs haut de gamme Cortex-X : X1 pour le V1, X3 pour le V2. Enfin, les Neoverse E se destinent au edge computing (informatique en périphérie), avec une base de Cortex-A65AE pour l’E1 et A510 pour l’E2.

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Voici maintenant la troisième génération de Neoverse avec les V3 (Poseidon) et N3 (Hermes).

Neoverse V3 : 64 cœurs par die, Armv9.2-A, DDR5, HBM3…

Arm ne précise pas si son cœur Neoverse V3 est une fois encore dérivé d’un Cortex-X. Il pourrait s’agir du X4 a été annoncé en mai 2023, mais également d’anticiper le lancement du X5 (entre V1 et V2, il y a eu un saut de génération).

Quoi qu’il en soit, le V3 exploite le jeu d’instruction Armv9.2-A que l’on retrouve aussi sur les Cortex-X4, A720 et A520. Neoverse V3 prend en charge la (LP)DDR5 sur 12 canaux, la HBME3, CXL 3.0, 64 lignes PCIe 5.0 et jusqu’à 3 Mo de cache L3 ECC (contre 2 Mo sur les V2).

Il est possible de combiner jusqu’à 64 cœurs par die et jusqu’à deux dies par socket, soit 128 cœurs par socket. Une configuration avec deux sockets est aussi possible. Le tout est articulé via le nouveau Coherent Mesh Network CMN-S3 d’Arm, qui remplace le CMN-700.

Neoverse CSS V3 : Compute Subsystems sur le V3

Neoverse V3 inaugure le Compute Subsystems (CSS) sur la gamme « V ». Ce programme avait été lancé sur le cœur N2 en août dernier durant la conférence Hot Chips. Dans cette configuration, Arm ne s’occupe alors que de la partie CPU et laisse à ses partenaires la possibilité d’y ajouter des accélérateurs maison (pour de l’IA par exemple), la gestion de la mémoire, des entrées/sorties, de l’alimentation, etc. Bref, CSS permet la personnalisation des puces.

Arm ne parle alors plus de Neoverse V3, mais de Neoverse CSS V3. Dans le premier cas, « le processeur Arm Neoverse V3 est conçu pour offrir des performances maximales pour les applications cloud, le calcul haute performance (HPC) et les charges de travail d’apprentissage automatique (ML) ».

Dans le second, « Neoverse CSS V3 est le moyen le plus rapide de créer des processeurs cloud hautes performances optimisés pour le TCO (coût total de possession) ou avec des accélérateurs d’IA personnalisés. Il fournit le sous-système Neoverse V3 haute performance et hautement personnalisable, permettant de réduire le temps, les coûts et les risques liés à la construction d’une puce personnalisée ».

Neoverse N3 : 32 cœurs par die, Armv9.2-A, DDR5…

On descend donc d’un cran avec le Neoverse N3. Là encore, nous n’avons pas vraiment de détails techniques et seulement quelques grandes lignes : de 8 à 32 cœurs par die, 4 canaux pour la (LP)DDR5 (pas de HBM3), 32 lignes PCIe 5.0, CXL 3.0 et jusqu’à 2 Mo de cache L2 ECC (contre 1 Mo sur les N2).

La même configuration des cœurs est possible qu’avec V3, soit jusqu’à 32 cœurs par die et jusqu’à deux dies par socket (maximum 64 cœurs). Une configuration à deux sockets est aussi possible. CMN-S3 est aussi de la partie.

Comme c’était donc le cas avec Neoverse N2 (et maintenant avec V3), Arm propose son Neoverse Compute Subsystems sur N3, avec CSS N3. L’entreprise cible alors « les marchés de la 5G, des DPU [Deep Learning Processor Unit, ndlr] et des réseaux d’entreprise ».

Performances en hausse, évidemment

Terminons avec un mot sur les performances. Suivant les cas d’usage, Arm annonce entre 9 et 16 % de gains avec V3 par rapport à V2, contre 9 à 30 % sur N3 en comparaison à N2. Sans plus de détails techniques sur la conception des puces, il faut pour le moment se contenter des chiffres d’Arm.

La société s’attend à des annonces de ses partenaires avec des puces basées sur Neoverse (CSS) N3 « vers la fin de 2024 ». Pour Neoverse (CSS) V3, rien n’est indiqué.