Приобретение компанией Nvidia британской компании Arm может быть запрещено по соображениям национальной безопасности, утверждает агентство Bloomberg. Представители Nvidia в ответ на вопросы об этом сообщают лишь, что компания поддерживает контакты с регулирующими органами и готова к решению любых возможных проблем.

Компания Arm в настоящее время принадлежит японскому конгломерату SoftBank. Компания занимается разработкой процессоров и другой микроэлектроники. Процессоры конструкции Arm применяются почти во всех современных смартфонах и миллионах других устройств.

20 июля британское управление по защите конкуренции и рынкам (CMA) представило правительству отчет о первом этапе изучения предлагаемого слияния Arm и Nvidia. В отчете, как утверждают источники агентства Bloomberg, содержатся выводы относительно последствий сделки для национальной безопасности Великобритании. По-видимому, правительственным органам придется провести углубленное изучение этого вопроса.

Компания Arm представила первые подробности центральных процессоров Cortex-X2 и графических процессоров Mali-G710, которые будут устанавливаться в смартфоны и ПК на платформе Arm в 2022 году. На рынке персональных компьютеров Arm намерена активно теснить Intel.

Утверждается, что производительность нового флагманского ядра Cortex-X2 в однопоточном режиме будет на 40% выше, чем у процессора Intel Core i5-1135G7 11-го поколения с TDP 15 Вт. Другими словами, эти ядра должны быть по крайней мере такими же быстрыми, как ядра популярного в 2020 году процессора Tiger Lake. Кроме того, компания Arm представила новое «большое» ядро Cortex-A710 и «маленькое» ядро с пониженным энергопотреблением Cortex-A510. В чип будет интегрирован также один из трех новых графических процессоров Mali: Mali-G710, Mali-G510 или Mali-G310.

Технология объединения всех трех ядер Cortex и графического процессора Mali, которую в Arm называют Total Compute, относится к представленной в марте архитектуре Arm v9. (Новое ядро Cortex-A710 будет использоваться в анонсированной компанией платформе Matterhorn.)

В Arm говорят о возможности лицензирования указанных чипов к концу текущего года. В этом случае ПК и телефоны на их основе появятся, по-видимому, уже в 2022 году. «Мы предоставляем вам возможность делать то, что вы хотите и когда хотите без каких-либо компромиссов в части производительности, продолжительности работы от батареи и безопасности, – указал генеральный менеджер клиентского направления Arm Пол Уильямсон. – Разработчики новых устройств могут экспериментировать с типоразмерами и выходить на новые рынки».

Cortex-X2 определяет производительность

Cистема на кристалле от Arm, которая претендует занять место внутри вашего смартфона или ПК, включает в себя несколько процессорных ядер, работающих одновременно. Здесь присутствует тяжеловес производительности Cortex-X2; три сбалансированных с точки зрения производительности и энергоэффективности «больших» ядра Cortex-A710 и четыре «маленьких» ядра с низким энергопотреблением Cortex-A510. Графические процессоры Mali дополняют картину, отвечая за обработку графики.

Одно из преимуществ архитектуры Arm заключается в том, что задачи, не требующие высокой производительности, выполняются «маленькими ядрами», которые позволяют экономить электроэнергию. В связи с этим оценить общую производительность довольно сложно. Но в Arm утверждают, что в качестве игрового устройства новые центральные процессоры Arm v9 в сочетании с графическими процессорами Mali обеспечивают повышение производительности центрального процессора на 33%, а графической подсистемы – на 20%, улучшая при этом эффективность энергопотребления на 15% по сравнению с предыдущим поколением.

Конкретные заявления прозвучали и в адрес отдельных ядер. Главной движущей силой ПК обещает стать новое ядро Cortex-X2, обладающее на 16% более высокой производительностью по сравнению с ядром предыдущего поколения Cortex-X1. Ядро Cortex-A710 в сравнении со старым Cortex-A78 обеспечивает 10-процентный прирост производительности и 30-процентное сокращение энергопотребление. Первое за последние четыре года новое «маленькое» ядро Cortex-A510 имеет производительность примерно на 35% выше, чем у старого Cortex-A55. Другими словами, «маленькое» Cortex-A510 обладает примерно такой же производительностью, как и предыдущее «большое» ядро.

Критически важной областью улучшений становится машинное обучение, поскольку телефоны активно используют соответствующие средства при съемке в портретных режимах на основе искусственного интеллекта, распознавании речи и решении других задач. Все три члена нового семейства центральных процессоров Cortex v9 по крайней мере в два раза превосходят своих предшественников в части машинного обучения, поддерживая инструкции Arm v9 SVE2, которые и позволяют разработчикам вносить соответствующие улучшения.

Ряд других интригующих функций набора инструкций v9 пока остается неизвестным. Неясно, в частности, будут ли использоваться виртуальные контейнеры Realms и аппаратная трассировка лучей, анонсированная Arm в конце марта. Что касается безопасности, новые ядра Cortex будут поддерживать расширение Memory Tagging – технологию, которая была разработана совместными усилиями Arm и Google в целях обеспечения безопасности собственной памяти телефона.

Графические улучшения Mali

По сообщениям Arm, производительность графических процессоров Mali также вырастет.

Флагманская модель Mali-G710 обеспечит 20-процентное увеличение производительности, 20-процентное сокращение энергопотребления и 35-процентное улучшение машинного обучения. У Mali-G510 производительность фактически удвоится по сравнению с предыдущей моделью Mali-G57. По словам Уильямсона, такой вывод был сделан на основе анализа большого объема данных, в том числе и бенчмарков.

Центральные процессоры Cortex и графические процессоры Mali отделены друг от друга в достаточной степени, что позволяет производителям портативных компьютеров выпускать ноутбуки с центральным процессором Cortex и графическим процессором какого-то другого поставщика, например, Nvidia. (В настоящее время компания Nvidia уже запустила процесс покупки Arm, но ожидается, что сделка, даже при получении одобрения со стороны регулирующих органов, завершится в лучшем случае только в конце 2021 года.)

Все компоненты соединяются друг с другом с помощью новых шин CoreLink CI-700 и CoreLink NI-700. Первая обеспечивает когерентные соединения всех высокопроизводительных компонентов чипа, включая центральный и графический процессоры. К шине NI-700 подключается все остальное, в том числе периферийные устройства.

Лицензирование Arm: различия между Apple и Qualcomm

В сфере ПК двумя наиболее известными лицензиатами являются Apple и Qualcomm. Компания Apple разработала мощный чип M1, который находит применение как в компьютерах Mac, так и в планшетах iPad Pro. Qualcomm, со своей стороны, выпускает чипы Snapdragon с архитектурой Arm, которые пустились в погоню за процессорами AMD Ryzen и Intel Core.

Чем объясняется существующая разница в производительности? Дело в том, что Arm предлагает два вида лицензий: только на набор инструкций или же на полную схему процессора Cortex. Лицензиат получает право внедрять ее в свои продукты и, возможно, адаптировать. Разница же, как заметил аналитик Tirias Research Кевин Крюэлл, возникает как раз из-за того, что именно лицензирует каждая из компаний.

Чипы Qualcomm Snapdragon используют ядра центральных процессоров Arm Cortex, спроектированные Arm. А в чипе Apple M1 присутствуют ядра Arm, спроектированные командой Apple. Компания Apple лицензирует только набор инструкций Arm, а не сами процессорные ядра Cortex. Будет ли Apple оформлять лицензию на архитектуру v9, в Arm пока не сообщают.

Когда в марте компания Arm представила набор инструкций v9, было заявлено, что у первых двух поколений центральных процессоров Arm v9 производительность ядра вырастет на 30%. Теперь же прозвучали сообщения о том, что новое ядро Cortex-X2 превосходит Cortex-X1 по производительности на 16%.

Старые ядра Cortex-X1 стали основой для чипов Qualcomm Snapdragon 888 и Samsung Exynos 2100, установленных в смартфоне Samsung Galaxy S21, которому уже было посвящено множество обзоров. (Samsung поставляет устройства Galaxy S21 с процессорами Snapdragon клиентам из США, а чипы Exynos используются в устройствах Galaxy, предназначенных для всех прочих регионов.)

Другими словами, у нас есть хороший шанс увидеть новые ядра Cortex-X2 в будущих флагманских продуктах Android и в ноутбуках Windows на платформе Arm, в то время как инженеры Apple продолжат свой путь к будущим производным M1. (В январе компания Qualcomm купила стартап Nuvia, выпускавший собственные процессоры Arm, и намерена использовать его наработки в будущих процессорах Snapdragon.)

В Arm подчеркивают, что новые ядра Cortex и Mali создают лишь условия для будущих улучшений ПК и телефонов. Производительность же будет зависеть уже от клиента, от конкретной реализации им архитектуры и от используемой производственной технологии. С другой стороны, ориентиры Arm должны стать минимальным уровнем улучшения, что сулит нам всем захватывающие перспективы.

Как сообщает агентство Bloomberg, федеральная комиссия по торговле США (FTC) начала тщательное расследование сделки по приобретению компанией Nvidia компании Arm. Комиссия отправила запросы на информацию ряду сторонних организаций.

В сентябре Nvidia договорилась о приобретении за 40 млрд долл. у японской SoftBank Group британскую компании-разработчика микросхем Arm Holdings. Эта компания продает лицензии на использование своих разработок компаниям Apple, Qualcomm и множеству других производителей микросхем. На процессорах архитектуры Arm работают почти все смартфоны в мире.

По утверждениям источников агентства, жалобы на сделку по приобретению компанией Nvidia компании Arm подали в антимонопольные органы США подали также компании Alphabet, Qualcomm и Microsoft. В январе управление по конкуренции и рынкам Великобритании тоже заявило, что начнет расследование сделки по покупке Arm.

Компания Qualcomm объявила, что планирует купить стартап Nuvia за 1,4 млрд долл. Потенциально такой шаг может помочь ей усилить свои позиции на рынке процессоров и бросить вызов Apple в вычислительном пространстве Arm.

Компания Nuvia была основана бывшим архитектором чипов Apple Джерардом Уильямсом III, которого, по слухам, к самостоятельной разработке серверных чипов подтолкнуло соглашение об отказе от работы на конкурентов, подписанное им с прежним работодателем. Миссия Nuvia, как заявляют в компании, заключается в том, чтобы «переосмыслить кремниевую архитектуру и создать новый класс процессоров, которые выведут на новый уровень производительность пошаговых операций и обеспечат повышение энергоэффективности в следующей вычислительной эпохе». Nuvia никогда не анонсировала свои продукты, но есть основания предполагать, что она ведет разработку собственного процессора с архитектурой Arm для ЦОДов.

Ожидается, что процессоры Nuvia будут интегрированы с широким спектром продуктов Qualcomm Technologies, в том числе и с продуктами для ПК. По словам представителей Qualcomm, технологию Nuvia можно было бы использовать при создании флагманских смартфонов, ноутбуков следующего поколения и цифровых информационных панелей управления для водителей, а также в Advanced Driver Assistance Systems – решениях для построения сетевой инфраструктуры и систем реальности.

Для реализации этого проекта Qualcomm заручилась поддержкой целого ряда других производителей, включая Microsoft, Google, OnePlus, Sharp, Sony, Xiaomi и прочих. Между тем, сделка еще должна получить одобрение со стороны регулирующих органов.

«Совместные усилия позволяют нам занять хорошую позицию для переопределения состояния развития вычислительной техники и формирования партнерской экосистемы, которая способствовала бы появлению нового класса продуктов и технологий в эпоху 5G, – указал только что назначенный «избранный генеральный директор» Qualcomm Кристиано Амон.

В последние два года Qualcomm представила несколько моделей своих процессоров для ПК. В сентябре прошлого года, в частности, был выпущен чип Snapdragon 8cx Gen 5G. Однако надежды компании на то, что по производительности он будет конкурировать с традиционными чипами x86-архитектуры, такими как Intel Core, не оправдались. Тем временем Apple сумела перевернуть рынок процессоров для ПК, представив чип M1, который уже используется в компьютерах MacBook и Mac mini и, по мнению некоторых экспертов, способен успешно конкурировать с процессорами Intel Core 11-го поколения.

Все это вызывало вопросы о том, как Qualcomm собирается конкурировать с Apple, чип M1 которой значительно превосходит все, что пока может предложить Qualcomm для рынка ПК. Покупая Nuvia, Qualcomm, похоже, пытается найти ответ на этот вопрос.

Управление по защите конкуренции и рынкам Великобритании (CMA) собирается проанализировать сделку по покупке компанией Nvidia британской компании-разработчика процессоров Arm. В управлении намерены выяснить, не будет ли у Arm после слияния с Nvidia причин прекратить продажу лицензий на использование своих разработок конкурентам Nvidia, поднять цены или снизить качество обслуживания. CMA приглашает заинтересованные стороны к обсуждению вопроса.

Arm долгое время занимала положение так называемого нейтрального поставщика — разрабатываемые ею технологии использовали Apple, Qualcomm и многие другие компании. На процессорах архитектуры Arm работают почти все смартфоны в мире.

В Nvidia обещали сохранить открытую модель лицензирования технологий Arm. Эта модель была одним из главных факторов успеха Arm, подчеркивают в Nvidia. Компания заявляет, что примет специальные меры для того, чтобы не допустить получения конфиденциальной информации от клиентов Arm или преимущественного доступа к продуктам Arm. Аналогичные заявления сделала при покупке Arm в 2016 году компания SoftBank. Тогда британские антимонопольные органы дали разрешение на сделку.

Анонс первых компьютеров Mac, работающих на собственном процессоре Apple M1 с архитектурой Arm может стать тем толчком, который выведет разработку Windows для Arm на финишную прямую. По крайней мере, мы на это надеемся.

Правда, выпуская MacBook Air, MacBook Pro и Mac mini с первым собственным процессором M1, построенным на основе архитектуры Arm, кое в чем Apple намудрила. Хотя восемь ядер (четыре высокопроизводительных и четыре с пониженным энергопотреблением) выглядят весьма многообещающе. У компьютеров выросла как производительность, так и продолжительность непрерывной работы от батареи (у 13-дюймового MacBook Air она составляет 18 часов).

Те, кто наблюдал за развитием Windows на платформе Arm в течение последних нескольких лет, теперь могут рассчитывать на то, что влияние Apple в сочетании с предпринимаемыми Microsoft усилиями позволит наконец превратить разработку Windows на платформе Arm в реальность.

Туманные обещания роста производительности

Заверения Apple требуют критического переосмысления.

Утверждения компании о том, что Air с процессором M1 работает в три раза быстрее аналогичных ноутбуков Windows настолько расплывчаты, что не несут в себе никакой конкретики. Идет ли здесь речь о синтетических тестах? Или о программном коде, который Apple самостоятельно оптимизировала для процессоров M1? С чем сравнивали M1? С чипами Intel Ice Lake 10-го поколения? С Comet Lake? С одним из процессоров Tiger Lake 11 поколения?

Перенос Windows на Arm мы уже проходили с Qualcomm Snapdragon. Начиная с Asus NovaGo, ноутбуки на базе Snapdragon одно обещание выполнили – продолжительности работы от батареи действительно хватало на весь день. Но при этом стать сравнимыми с Intel Core по производительности чипам с архитектурой Arm так и не удалось. Со временем Windows на платформе Arm переместилась бы (или была бы вытеснена) в нишу для постоянно подключенных ПК, демонстрирующих посредственную производительность в сочетании с превосходной связью за счет сочетания Wi-Fi и сотовых модемов.

Тем не менее, я скептически отношусь к тому, что Apple M1 по производительности может сравниться с ноутбуками Windows. Если бы это было так, нам уже продемонстрировали бы конкретное сравнение. Стоит отметить также, что Apple не готова отказаться от процессоров Intel Core в компьютерах MacBook Pro, особенно в категории 16-дюймовых.

Программное обеспечение имеет значение

Где Apple действительно преуспела, так это в слиянии аппаратного и программного обеспечения. Старший вице-президент Apple по вопросам программного обеспечения Крейг Федериги утверждал, что Safari работает в 1,5 раза быстрее, да и просыпается теперь Mac мгновенно. «Проектируя всю систему в целом, включая ее аппаратное и программное обеспечение, мы сделаем столь любимые вами на Mac функции еще лучше», – заметил он.

Еще более важное значение имеет совместимость.

Федериги объявил о планах создания «универсальных» приложений – возможно, это делается в маркетинговых целях, для дальнейшего развития магазина приложений App Store – которые могли бы распознавать, какое оборудование установлено на Mac и загружало соответствующее программное обеспечение уже в исполняемом виде. Заметьте также, что программная экосистема Apple гораздо меньше и сфокусирована точнее. В отличие от более обширной экосистемы приложений Windows, Apple делает ставку в первую очередь на собственное программное обеспечение.

«Универсальное» приложение Photoshop не появится по крайней мере до следующего года

Ну, и опять в Apple немного намудрили. По словам Федериги, флагманские приложения (например, Adobe Photoshop) в «универсальном» формате появятся не раньше следующего года. Столь серьезное упущение может низвести MacBook Pro с M1 до уровня прототипа.

Тем не менее, это именно та область, где Apple готова продемонстрировать перспективы ПК с процессором Arm независимо от того, какая операционная система на нем установлена. Дело в том, что для Mac c M1 при недоступности машинного кода процессора в действие вступает технология эмуляции Apple Rosetta. Под управлением Windows на компьютерах с чипами Arm могут выполняться 32-разрядные и 64-разрядные приложения, написанные для Arm, а также 32-разрядные приложения для x86. А наиболее распространенные 64-разрядные приложения x86, которые отлично подходят для других ПК, здесь выполняться не будут. В какой-то мере ситуация должна быть исправлена в ноябре. Но это относится лишь к участникам программы Windows Insiders, а не к ПК, которые отгружаются в настоящее время.

Пора превратить Windows на Arm в реальность

Версия Windows для процессоров с архитектурой Arm существует уже несколько лет, но все еще продолжает бороться за свое место под солнцем. Даже собственный продукт Microsoft Surface Pro X с чипом Qualcomm SQ1 не позволяет выполнять 64-разрядные приложения x86. Apple приступила к реализации соответствующих проектов позже, но использовала время с пользой, успев хорошо подготовиться и предложив своим клиентам более целостный взгляд.

И здесь всем как раз могло бы помочь влияние Apple. Разработчикам, которые берутся писать программы для Apple на платформе Arm, было бы проще обосновывать целесообразность разработки на Arm в среде Windows.

Процессоры x86 никуда не денутся, но переход Apple в лагерь Arm всерьез обеспокоил Intel. «Мы убеждены в том, что ПК с процессорами Intel (например, с мобильными процессорами Intel Core 11 поколения) предоставят глобальным клиентам все самое лучшее в областях, которые они больше всего ценят, и самые открытые платформы для разработчиков как сегодня, так и в будущем», – поспешили заявить в компании в ответ.

Даже собственный продукт Microsoft, Surface Pro X, оснащенный чипом Arm-архитектуры Qualcomm SQ1 не позволяет выполнять 64-разрядные приложения, изначально разработанные для x86

Что все это значит? Теперь на компьютеры с процессорами Arm действительно имеет смысл обратить внимание.

Microsoft пора представить 64-разрядный интерпретатор для процессоров Arm в канале Windows Insider, а производителям ПК нужно еще раз внимательно взглянуть на то, какие платформы они поддерживают. Аргумент о поддержании Windows на платформе Arm устойчивой связи везде в период пандемии не столь весом, как в обычной ситуации, когда люди свободно перемещаются из одного места в другое и подключаются там, где им заблагорассудится. Но концепция остается жизнеспособной, и Apple может помочь в ее реализации.

Компания Nvidia расширяет сферу применения своих решений, выводя их за рамки искусственного интеллекта и игр и стремясь охватить всю компьютерную экосистему с упором на мобильность и облачные ЦОДы следующего поколения.

Амбиции Nvidia становятся ясны в свете предстоящего приобретения ею Arm Technology и позиционирования генеральным директором Дженсеном Хуангом своей компании в качестве поставщика «всего вычислительного стека в полном объеме». Демонстрируя на виртуальной конференции Nvidia GPU Technology Conference плоды значительных инвестиций в НИОКР, Хуанг среди прочих новинок анонсировал выпуск процессора обработки данных (data processing unit, DPU) с новой архитектурой BlueField.

Ускорение решения различных задач за счет программной разгрузки процессора

Стратегически в основе BlueField лежат два самых крупных последних приобретения Nvidia. Новая аппаратная архитектура базируется на архитектуре процессоров Arm. Кроме того, в ней нашла применение технология высокоскоростных межкомпонентных соединений, которую Nvidia получила недавно вместе с покупкой компании Mellanox.

Знаменуя собой эволюцию Nvidia вне рамок графических процессоров, архитектура DPU представляет собой высокопроизводительную многоядерную систему на кристалле (system on chip, SoC). DPU с архитектурой BlueField включает в свой состав программируемые технологии обработки данных, ускоряющие работу широкого спектра приложений искусственного интеллекта, сетей, ускорителей, систем виртуализации, безопасности, и хранения, а также выполнения других корпоративных задач.

Являясь основой серверных интеллектуальных сетевых контроллеров, DPU снимают нагрузку с центральных процессоров, эффективно анализируя, обрабатывая и передавая большие объемы данных на максимально возможной скорости. Помимо ускорения за счет разгрузки центрального процессора, DPU-процессор Nvidia укрепляет безопасность ЦОДов, поскольку встроенные в него ядра Arm обеспечивают дополнительный уровень изоляции между службами безопасности и приложениями, выполняемыми центральным процессором.

На GTC были представлены сразу несколько членов нового семейства DPU.

- Nvidia BlueField-2. В 2021 году архитектура, поддерживающая все возможности Nvidia Mellanox ConnectX-6 Dx SmartNIC, будет интегрироваться в новые серверные системы партнеров Nvidia. Она включает в себя программируемые ядра Arm, обеспечивает передачу данных на скорости 200 Гбит/с и позволяет снимать нагрузку с другого важного оборудования для ускорения выполнения ключевых задач ЦОДов. Ускоряется работа средств безопасности, сетей и подсистем хранения, включая изоляцию, корневое доверие, управление ключами, RDMA/RDMA over Converged Ethernet, GPUDirect, эластичное блочное хранение и сжатие данных. Здесь присутствует контроллер для управления высокопроизводительной внутренней энергонезависимой памятью, массивами хранения, полностью построенными на основе флеш-памяти, и гиперконвергентными системами. Всего один чип BlueField-2 способен снять в ЦОДе нагрузку со 125 процессорных ядер, освобождая их циклы для обработки других корпоративных приложений.

- Nvidia BlueField-2X. Этот чип находится пока в стадии разработки и должен появиться в 2021 году. К BlueField-2 здесь добавлена архитектура графических процессоров Nvidia Ampere, позволяющая проводить с помощью CUDA и искусственного интеллекта Nvidi вычисления в интересах внутренних сетевых систем. Ключевые возможности BlueField-2 и технология Nvidia Tensor Cores третьего поколения помогают анализировать уровень безопасности в реальном времени с использованием искусственного интеллекта. Чип способен выявлять аномальный трафик, свидетельствующий о краже конфиденциальных данных. Поддерживаются также анализ шифрованного трафика на максимальной скорости и самоанализ трафика для выявления вредоносных действий, автоматического срабатывания функций безопасности и пересылки автоматических ответов.

Кроме того, Nvidia анонсировала выпуск в 2022 году DPU следующего поколения BlueField-3 и BlueField-3X, а в 2023 году – BlueField-4X. В последнем поколении Nvidia интегрирует графический процессор и ядра Arm на уровне микросхем. Компания пообещала, что в части производительности DPU BlueField-4 будет превосходить BlueField-2X в 1000 раз, а BlueField-3X – в 600 раз.

Построение вокруг архитектуры DPU надежной экосистемы

Развивая свою аппаратную платформу в части архитектуры DPU для поддержки новых корпоративных приложений, Nvidia стремится обеспечить полную интеграцию ускорителей BlueField/DOCA в партнерскую экосистему Arm.

Объявив об этой стратегии на GTC, компания анонсировала помощь партнерам Arm, которая будет заключаться в предложении им платформы полного стека, включающие в себя графические процессоры, сети с поддержкой DPU, а также технологии хранения и безопасности. Партнеры Arm привлекаются к созданию решений полного стека для высокопроизводительных вычислений, облачных технологий, пограничных вычислений и расширения возможностей ПК. Кроме того, технологии искусственного интеллекта и RTX переносятся на платформу Arm, с тем чтобы охватить гораздо более обширный рынок по сравнению с рынком x86-платформ, на которых традиционно работала Nvidia.

Партнерам отводится важная роль в реализации планов поддержки Nvidia более широкого спектра корпоративных приложений и в выводе нового семейства продуктов DPU за рамки приложений искусственного интеллекта. Неотъемлемой частью стратегии Nvidia, направленной на закрепление достигнутых результатов и дальнейшую экспансию, является DOCA – новая архитектура SoC, предназначенная для построения инфраструктуры ЦОД, и набор инструментов для разработчиков программного обеспечения (software development kit, SDK).

Доступный в настоящее время только партнерам SDK DOCA позволяет разработчикам писать в сервисах инфраструктуры ЦОДов приложения, работа которых будет ускоряться с помощью BlueField. Разработчики могут переносить нагрузку с центральных процессоров на процессоры обработки данных BlueField. В Nvidia предлагают корпоративным разработчикам новые инструменты, дополняя программную модель CUDA, позволяющую разрабатывать приложения, производительность которых повышается за счет использования графических ускорителей. Кроме того, пакет SDK полностью интегрирован с каталогом контейнерного программного обеспечения Nvidia NGC, что является для независимых поставщиков приложений дополнительным стимулом разрабатывать, сертифицировать и распространять приложения, ускоряемые с помощью DPU.

Ряд ведущих поставщиков программного обеспечения (VMware, Red Hat, Canonical и Check Point Software Technologies) объявили на конференции GTC о планах интеграции в следующем году своих продуктов с новой архитектурой ускорителей DSP/DOCA. Кроме того, в Nvidia сообщили, что ряд ведущих производителей серверов, включая Asus, Atos, Dell Technologies, Fujitsu, Gigabyte, H3C, Inspur, Lenovo, Quanta/QCT и Supermicro, в те же сроки планируют интегрировать DPU в свои продукты.

Хотя в заявлении Microsoft об использовании искусственного интеллекта Nvidia в Azure для повышения производительности облачных приложений Microsoft Office за счет графических ускорителей никакой связи с анонсом Хуанга о поддержке архитектуры Arm не прослеживается, не удивлюсь, если в ближайшие годы все больше мобильных и прочих приложений Office начнет ускоряться с помощью технологии DPU.

Уменьшение зависимости от графических ускорителей

Команда Nvidia не теряет времени даром, активно включая в свои решения возможность разгрузки центральных процессоров за счет DPU. Хуанг, в частности, объявил, что платформа серверов искусственного интеллекта Nvidia EGX, размещаемых на границах сети, развивается и предполагает объединение архитектуры графических процессоров Nvidia Ampere с BlueField-2 на единой плате PCIe.

Хотя никакой конкретной связи BlueField с Nvidia Jetson, однокристальной системой с архитектурой Arm, предназначенной для создания роботов на основе искусственного интеллекта, пока не прослеживается, резонно предположить, что DOCA будет развиваться в направлении поддержки приложений, которые являются перспективным источником роста для базовых платформ Nvidia. С уверенностью можно сказать также, что компания будет использовать свое новое оборудование и SDK для ускорения платформы Omniverse, предназначенной для совместной разработки 3D-контента, платформы Jarvis для разговорного искусственного интеллекта и новой платформы Maxine для ускорения с помощью искусственного интеллекта облачного потокового видео.

Не растерять импульс

Новая архитектура BlueField и SDK DOCA в совокупности образуют стратегическую платформу для расширения возможностей корпоративных клиентов, поставщиков услуг и конечных потребителей всех типов.

Благодаря аппаратному ускорению и разгрузке центрального процессора архитектура DPU открывает Nvidia путь к объединению новых программных моделей DOCA с платформой разработки приложений искусственного интеллекта CUDA и каталогом контейнерных облачных решений NGC. Все это позволит компании обеспечить как собственных разработчиков продуктов, так и партнеров аппаратными и программными платформами, которые нужны для ускорения полного спектра приложений и инфраструктуры, от облака до границ сети.

В условиях ожидания окончательного одобрения предполагаемого приобретения компании Arm Technology, Nvidia придется доказывать существующей партнерской экосистеме преимущества новой архитектуры. Если технология DPU не оправдает громких обещаний повышения производительности, это может повредить налаживанию отношений Nvidia с огромным количеством лицензиатов Arm, которые полагаются сегодня на предлагаемую им архитектуру центрального процессора и могли бы получить существенный выигрыш от интеграции с ведущей на рынке технологией искусственного интеллекта Nvidia.

Очевидно, что Nvidia не может позволить себе растерять задел в схватке облачных и периферийных микропроцессоров в тот момент, когда она только начала отрываться от своего главного конкурента и ведущего игрока на рынке центральных процессоров – компании Intel.

Nvidia согласилась приобрести компанию Arm более чем за 40 млрд долл. Оплата будет осуществляться деньгами и акциями. Ожидается, что эта гигантская для отрасли микропроцессоров сделка позволит Nvidia существенно укрепить свой портфель графических процессоров и средств искусственного интеллекта, а потому привлечет самое дополнительное внимание антимонопольных органов к ситуации на рынке смартфонов.

Nvidia заплатит Softbank, нынешнему владельцу Arm, в общей сложности 21,5 млрд долл. собственными акциями и 12 млрд долл. деньгами, в том числе 2 млрд долл., подлежащих оплате при подписании. Кроме того, Nvidia выпустит для сотрудников Arm акции на сумму 1,5 млрд долл. Возможны также дополнительные выплаты в адрес Softbank деньгами или акциями в размере до 5 млрд долл., если Arm достигнет определенных финансовых показателей. Таким образом, окончательная цена может превысить 40 млрд долл., что станет рекордным показателем в отрасли производства чипов.

Сделка уже была одобрена советами директоров всех трех компаний – Arm, Nvidia и Softbank – но должна еще получить одобрение со стороны регулирующих органов Китая, Великобритании, Евроcоюза и Соединенных Штатов.

«В наше время искусственный интеллект превращается в самую влиятельную силу мира ИТ, порождая новую волну вычислительных технологий, – отметил основатель и генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг. – В ближайшие годы триллионы компьютеров, обрабатывающих приложения искусственного интеллекта, породят новый Интернет вещей, который будет в тысячи раз больше Интернета людей, существующего сегодня. Объединение наших ресурсов позволит создать компанию, занимающую исключительное положение в эпоху искусственного интеллекта».

Arm + Nvidia = AI?

В Nvidia, позиционирующей себя в качестве разработчика средств искусственного интеллекта не в меньшей, а может, и в большей степени, чем в качестве поставщика графических процессоров для отрасли ПК, утверждают, что объединение двух компаний ускорит перенос искусственного интеллекта на границы сети, где процессоры Arm начнут управлять потоками данных, циркулирующих между интеллектуальными устройствами. Приобретение компании Arm позволит Nvidia ускорить продвижение архитектуры Arm в ЦОДы.

В письме сотрудникам Хуанг подчеркнул, что благодаря сделке направление вычислений для искусственного интеллекта Nvidia получит поддержку со стороны Arm. Перед компанией откроются гигантские возможности для дальнейшего развития искусственного интеллекта и дополнительные вычислительные ресурсы облака, смартфонов, ПК, самоуправляемых автомобилей, роботов, 5G и Интернета вещей.

По сути, Nvidia планирует сделать свою технологию доступной миллионам разработчиков, которые уже используют ресурсы Arm. «Первым очевидным шагом должно стать распространение наших графических процессоров и ускорителей через обширную сеть клиентов Arm, – указал Хуанг. – Наши технологии искусственного интеллекта относятся к числу лучших в мире, а процессоры, алгоритмы, компиляторы и приложения представляют невероятную ценность для самых разных отраслей. С этого и имеет смысл начать».

Nvidia намерена продвигать процессорные технологии Arm в ЦОД. Самый мощный на сегодняшний день суперкомпьютер Fujitsu Fugoku, например, построен на базе технологий Arm. «Можно взять процессор, который был многократно усовершенствован и прошел проверку временем, и создать на его базе полнофункциональную вычислительную платформу, которая объединит систему, программное обеспечение, все алгоритмы и фреймворки, – добавил Хуанг. – И мы готовы сконцентрироваться на превращении продуктов Arm в процессоры для ЦОДов мирового класса».

Сохранит ли Arm нейтралитет под крылом Nvidia?

Потенциал сделки определяется традиционными ролями обеих компаний. Свои усилия объединяют два ведущих игрока отрасли чипов: Nvidia, доминирующая на рынке графических процессоров, и Arm, чья процессорная архитектура используется практически в каждом современном смартфоне. По данным Jon Peddie Research, во втором квартале 2020 года 80% дискретных графических карт были построены на чипах Nvidia. Компания Arm лицензирует свои технологии таким игрокам, как Apple, Samsung и Qualcomm, создающим на базе ее оригинальной архитектуры собственные производные. По оценкам Nvidia, на текущий момент в общей сложности отгружено уже 180 млрд чипов, выпущенных по лицензии Arm.

На рынке графических процессоров Nvidia конкурирует с Intel и AMD, сохраняя за собой доминирующее положение. У Arm, пожалуй, практически нет конкурентов. Обладание Arm позволит Nvidia контролировать ситуацию на рынке смартфонов и развивать свои собственные инициативы в области искусственного интеллекта.

Именно этот аспект, вероятно и вызывает антимонопольные протесты со стороны других производителей чипов, включая Apple и Qualcomm. Ведь по итогам сделки Nvidia займет доминирующие позиции в двух фактически не связанных между собой отраслях.

Со своей стороны, в Nvidia заявили, что Arm продолжит придерживаться модели открытого лицензирования и будет поддерживать отношения со всеми лицензиатами на рынке смартфонов. Nvidia намерена сохранить имя и идентичность бренда Arm, расширив базу в Кембридже, где находится ее штаб-квартира. Интеллектуальная собственность Arm по-прежнему будет регистрироваться в Великобритании.

Чем обернется сделка: мнение аналитиков

Аналитики полагают, что сделка между Nvidia и Arm будет иметь глубокие последствия как в краткосрочной перспективе, так и на долгие годы вперед.

«Это одно из самых впечатляющих приобретений в полупроводниковой отрасли за очень долгое время, – заявил главный аналитик TECHnalysis Research Боб О'Доннелл. – Большинству людей потребуется некоторое время, чтобы это заметить. Скорее всего сделка окажет самое непосредственное влияние на стратегическое мышление таких крупных игроков, как Apple и Qualcomm. Если, как предполагается, Arm сохранит за собой статус отдельного подразделения, такое положение дел будет, безусловно, способствовать этому. Вместе с тем прямо сейчас Apple, вероятно, ведет серьезные переговоры, связанные с запланированным переходом на процессоры Arm. Что же касается Nvidia, она получает просто фантастический результат, укрепляя свои позиции в целом ряде областей и получая в свое распоряжение интеллектуальную собственность и технологии центральных процессоров, к чему стремилась очень долго».

«Сделка между Nvidia и Arm – не только самая крупная (40 млрд долл.) в отрасли микроэлектронных компонентов в денежном выражении, – заметил главный аналитик Moor Research Пат Мурхед. – Я убежден, что она будет иметь и самое значительное влияние. Достигнутое соглашение идеально подходит обоим участникам, поскольку Arm пользуется успехом там, где позиции Nvidia не слишком сильны, и наоборот. Инвестиции Softbank помогли Arm совершить рывок на рынках ЦОДов, автомобилей, Интернета вещей и нейропроцессоров. Поддержка со стороны Nvidia сделает ее еще сильнее, но лишь в том случае, если Arm будет позволено заниматься тем, что у нее лучше всего получается – создавать и лицензировать интеллектуальную собственность глобально-нейтральным способом, как это происходит сейчас».

В Nvidia сообщили, что готовы инвестировать в самый современный суперкомпьютер искусственного интеллекта на базе процессоров Arm, учебные центры для разработчиков и инкубатор стартапов. Все это будет происходить в штаб-квартире Arm в Кембридже. Новый суперкомпьютер должен включать в себя процессоры Arm, графические процессоры Nvidia и блоки обработки данных компании Mellanox – еще одного подразделения Nvidia.

По сведениям агентства Reuters, компания Arm на переговорах с некоторыми клиентами настаивает на повышении цен на лицензирование архитектуры процессоров. В отдельных случаях речь идет о повышении цен в четыре раза, сообщают источники агентства.

За последний финансовый год Arm получила от разработчиков процессоров в виде платы за лицензии 582 млн долл., что на 6,4% больше, чем в предыдущем году. Между тем, отчисления за производство процессоров архитектуры Arm упали на 1,5% до 1,08 млрд долл. Из-за повышения цен некоторые владельцы лицензий уже рассматривают возможности перехода на другие решения.

Компания Arm с 2016 года принадлежит японской группе SoftBank, купившей ее за 32 млрд долл. Она активно вкладывает средства в разработки новых технологий. На процессорах архитектуры Arm построено большинство современных смартфонов, включая смартфоны Apple и Samsung. Кроме того, компания занимается разработкой процессоров для автомобилей и сетевого оборудования.

В SoftBank рассматривают возможность к 2023 году снова выпустить акции Arm в обращение. 25% акций Arm принадлежит инвестиционному фонду SoftBank, который несет значительные убытки из-за снижения стоимости активов — в основном компаний WeWork и Uber.

Агентство Bloomberg сообщает, что компания Nvidia выразила интерес к покупке компании Arm Holdings, входящую в настоящее время в японскую инвестиционную группу SoftBank.

В 2016 году SoftBank приобрела Arm за 32 млрд долл. Недавно Wall Street Journal сообщил, что в SoftBank рассматривают различные варианты дальнейшей работы с Arm, в том числе варианты полной или частичной продажи компании, или выпуска в обращение акций. SoftBank, как утверждает агентство Bloomberg, недавно провела переговоры с Apple, но, как выяснилось, Apple не намерена покупать Arm. Бизнес-модель Arm основана на лицензировании архитектур процессоров и плохо согласуется с бизнес-моделью Apple, в основе которой лежит производство электроники и программного обеспечения. Кроме того, покупка Arm с большой вероятностью вызвала бы возражения антимонопольных органов, так как Arm продает лицензии многим прямым конкурентам Apple.

Месяц назад SoftBank объявила об операции по выводу инвестиций в размере более чем 21 млрд долл. из акций оператора сотовой связи T-Mobile. Компании необходимо собрать примерно 41 млрд долл.на выкуп акций и выплату долгов.