Armは本日、Neoverse「クラウド・ツー・エッジ」プラットフォーム向けの最初の2つのチップ、Neoverse N1とNeoverse E1を発表しました。N1はデータセンターでの使用を目的とした高性能プロセッサであり、E1プロセッサは5Gネットワークを支えるデバイスや機器へのサービス提供に重点を置いています。ArmはNeoverseエコシステムを通じて、顧客のデータセンターおよびモノのインターネット（IoT）に関するあらゆるニーズに対応しようとしており、N1とE1のCPUはこれらのソリューションの中核を担っています。
Neoverse N1、Armのサーバー市場におけるチャンピオン
Armは、N1が既存のサーバーチップリーダーであるIntelの市場シェアを奪うことを狙っているという事実を隠そうとはしていない。Armは、N1はサーバーチップ市場において競争力のあるパフォーマンスを発揮すると同時に、より高い効率性と低い総所有コスト（TCO）を実現すると述べている。TCOには、チップの初期費用と、チップの寿命全体にわたる運用・保守コストの両方が含まれる。
Armは、Neoverse N1がサーバーインフラストラクチャ向けにゼロから設計された初のArmプラットフォームであると主張し、各世代（2年ごと）で30％以上のパフォーマンス向上を達成するロードマップにも取り組んでいる。
同社はN1で既にこの目標を達成しているようで、Arm Cortex-A72アーキテクチャと比較して60%以上の性能向上を実現しています。Cortex-A72は2016年初頭に出荷が開始され、N1チップまたはその派生モデルは今年末までに出荷される予定です。Armは、Cortex-A72設計に基づくサーバーチップと比較して、サーバーワークロードが最大2.5倍向上すると約束しています。この大幅な性能向上は、同一プロセスノードにおける効率の30%向上に加え、N1ベースのシリコンを従来の16nmプロセスから7nmプロセスへ移行したことによるものです。
N1 CPU には 11 ステージのアコーディオン パイプラインがあり、分岐ミスが発生すると短くなり、通常の動作では長くなるため、アコーディオンのように動作します。
このプロセッサは、4ビット幅のフロントエンド、8ビット幅のディスパッチ/発行、3つの64ビット整数ALU、そして専用の分岐ユニットを備えています。NEON Advanced SIMDパイプラインも大幅に拡張され、128ビットのロード/ストア操作を2つ実行できるようになりました。
N1は64コア以上のシステム向けに設計されていますが、エッジ設計では8コアまでスケールダウン可能です。同社は、ハイエンドシステムでは8チャネルDDR4 RAM搭載で64～96コア、8チャネルDDR5 RAM搭載で96～128コアのシステム設計が主流になると予想しており、後者の場合でも消費電力は200W未満に抑えられるとしています。
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Neoverse E1は5Gデータ中心のインフラをターゲットに
Armは、5Gワイヤレスネットワークの世界的な展開には、増大するデータスループットの需要に対応するために、新しいインフラストラクチャと新しいクラスのコンピューティング能力が必要になると考えています。
Neoverse E1チップは、高スループットのワークロードを処理することを第一に設計されていますが、高い効率性とパフォーマンスもこの設計の大きな優先事項でした。同社によると、E1はコンシューマー向けCortex-A53 CPUと比較して、2.7倍のスループット性能、2.4倍のスループット対電力効率、2.1倍のコンピューティング性能を実現します。
Armは、Neoverse E1チップの理想的なユースケースとして、8コアのPower over Ethernet（PoE）駆動型無線アクセスデバイスや低消費電力5Gエッジトランスポートノードを挙げています。これらのシステムは、ファイアウォールアプライアンスなどのマルチポート100Gbpsデバイスまで拡張可能です。
同社は、Cortex-A53またはCortex-A55のプロセッササイクルの70～80%がキャッシュミスで無駄になっていることを明らかにしました。これは、コアがデータが利用可能になるまで待機して停止していることを意味します。この問題を解決するため、ArmはE1 CPUをアウトオブオーダー設計にし、同時マルチスレッド機能も追加しました。これらの機能により、キャッシュミスはわずか30%にまで減少しました。
ArmはN1とE1によって、サーバーチップ市場でIntelに対して本格的な攻撃を開始するとともに、今後10年間の世界的な5Gエコシステムに貢献する態勢を整えているようだ。
