[转帖]华为鲲鹏930归来，ARM成为服务器趋势

https://zhuanlan.zhihu.com/p/675438893

今年8月，Mate60搭载的麒麟9000S归来，12月3日，笔记本L420搭载了麒麟9006C也已经上市；当年数据中心CPU领域叱咤风云的鲲鹏920，什么时候推出下一代？

2023年12月29日，华为云鲲鹏通用计算增强型实例kC2正式开启公测。官方产品鲲鹏920，我认为这就是930，后面会详细分解。这是继2019年华为云推出的首款鲲鹏实例kC1后，历经4年多的系统级优化和产品打磨，kC2实例在软、硬及软硬协同方面实现了全方位升级。

官方称谓鲲鹏920，本人推测这就是传闻已久的930，下文都称之为930；云上计算产品ECS叫kc2。参数对比分析如下：

DDR controller可以重新升级，从过去的2666->3200，再到今天的DDR5 5200MT，实现了内存带宽飞跃。

同时128core的核密度，来自2soket NUMA互联实现（本人分析）；鲲鹏920首创了ARM领域NUMA互联先河；同样对比，Ampere的ARM芯片和Graviton2、倚天710都没有很好地解决NUMA互联问题。本次鲲鹏930用了HCCS实现两Socket高速互联、Cache一致性（920已经具备，云上产品未落）。

华为云上ECS产品kc1、kc2规格如下

关于应用场景和性能提升，以下是官方发布信息，以及本人分析解读

华为云鲲鹏kC2实例具备三大核心优势：

l 性能升级

华为云从硬件、虚拟化、资源调度、Guest OS及应用软件等多个维度进行了40余项深度优化，在计算处理时延、内存性能、调度算法、应用编译等方面精心打磨，确保了kC2在云服务器性能上的卓越表现。在计算方面，综合计算性能优于业界同类产品25%，较kC1提升一倍。在网络方面，最大支持100G网络带宽，同时搭载RDMA网络，网络时延最低7us。在存储方面：软硬件结合，通过IO全路径优化，IO时延降低15%，IOPS性能提升60%。

【解读】比kc1提升一倍，Vector从过去的NEON 128bit提升到SVE256bit，HPC场景带来巨大收益。

l 安全升级

在支持国密算法基础上，安全特性再升级。提供VPC加密、存储加密、Enclave机密计算能力，从计算、网络、存储等多个维度为客户提供安全保障，同步支持vTPM特性，构筑客户虚拟机在启动过程的可信能力，保护系统完整性。此外，还支持虚拟化无感热升级能力，轻松实现系统安全漏洞快速修复。

【解读】主要收益来自擎天DPU，带宽更大，支持网络加密

l 高性价比

相对于X86架构实例，鲲鹏云服务器具备30%的价格优势。通用计算场景下，kC2较上一代产品性能提升近一倍，在典型场景应用加速的场景下，额外会带来30%以上的性能提升。

【解读】比kc1性能提升1倍，推测128​c vs 64c收益；​额外30%来自内存带宽60%收益；

华为云鲲鹏kC2在典型应用场景性能表现优异：Nginx部署基于华为云在Nginx场景下的系统级调优经验，kC2在网络链接密集型应用上加速效果明显：HTTP/HTTPS长链接性能将优于上一代实例160~200%，HTTP/HTTPS短链接性能较上一代实例分别提升150%及70%。

【解读】Nginx是网络密集应用，ARM很容易把网卡PPS规格打满，主要来自擎天DPU，3200万 vs 400万，整机8倍，per core4倍​；因此Nginx比上一代提高200%；短连接的性能瓶颈完全是DPU能力

MySQL数据库得益于在鲲鹏算力上积累的大量MySQL数据库优化经验，华为云kC2实例在综合能力上表现出色，通过使能加速库及HCE OS上的性能调优，业务将得到130%的性能提升。

【解读】由于初代920从移动端修改到DC，架构设计不够彻底。乐高架构+环形Node；在Cache数据共享，锁处理方面的限制，数据库很难发挥优势。

根据三方评测，kc1 RDS-MySQL性能是x86的1/2，kc1是100%的话，x86（Icelake）大概200%，本次kc2​性能达到kc1的230%倍；也就是超过x86 15%。

另外，MySQL消耗内存带宽比较大，本次MySQL性能收益一部分来自内存带宽1.6x提升；提升130%=2.3倍；其他收益来源不明确，难道修改了core互联架构、Cache架构？

高性能计算在高性能计算场景产品持续升级，一方面，kC2支持SVE指令加速，同时位宽扩展一倍，叠加数学库的加速能力，使得计算性能得到大幅度提升，在HPC Linpack场景下，性能优于上一代实例3倍。同时，kC2提供低时延RDMA网络，基于网络拓扑的亲和性调度，进一步将时延降到最低。另一方面，kC2基于定频物理核提供稳定的算力输出，将带给客户更加稳定的性能体验。编解码短视频/直播是当下最流行的应用之一，算力诉求日趋增大，其中X264/X265转码是最典型的应用场景。基于该场景，华为云在SVE虚拟化、BoostKit加速库、毕昇编译器等方面进行大量的优化，在X265和X264转码场景带来了130～150%的性能提升。四年磨一剑， kC2实例在极致性价比、高等级安全防护、系统级稳定性、生态迁移易用性等方面全维度升级，在后续鲲鹏云服务的产品演进过程中，将持续加强系统级软硬融合能力，为客户提供更优质的服务。

【解读】 kC2支持SVE指令加速，同时位宽扩展一倍；NEON128b升级到SVE256；结合主频、内存带宽提升，性能3倍差不多；

总结：

一，技术方面，鲲鹏技术升级：

1. 核数：本次kc2具备128core，应该是64c×2Numa实现，核密度没有提升

2. 主频：2.6Ghz升级到2.9Ghz，SOC供电做了优化；性能提升10%

3. 内存：DDR controller可以单独升级，获得内存带宽红利，提高到1.6倍；

4. NUMA最多可以支持4个，云上kc2采用了2路架构；kc1 KVM虚拟化，受到很多限制，kc1只推出60core产品。

二，鲲鹏产品和商业化

鲲鹏920发货量200万片（估），2020年，趁断供潮危机，攻入了大部分互联网大客户，这部分客户议价能力强，性能要求高；同时，随着Intel服务器的持续供应，以及XC市场的高利润诱惑，鲲鹏转向利基市场。

从核心密度，Cache容量未有明显提升可见，鲲鹏930应该与上一代相同，采用过插画7nm制程；发挥华为解决方案能力，从DPU、OS、编译器等多个方面进行了大幅度优化。在政府金融等自主可控领域，依然是竞争力佼佼者。为IT安全产业继续扮演主导角色。

三，通用算力的未来

国内ARM服务器整体来看，XC行业鲲鹏、飞腾为主；开放的商业化市场里面，服务器主要玩家有安培Ampere Altra/Max/One，云上的主要玩家是阿里云的倚天710。 根据三方评测，倚天性能在前面提到的数据库、大数据是比kc1要高1.5-2倍性能，kc2本次升，部分实现领先，多数场景级缩小了差距。

AWS V1架构的Graviton3 11月份在国内上线，V2架构的Gaviton4已经全球发布，微软ARM N2芯片今年Cobalt 100发布，Google 基于Poseidon核的ARM芯片已经在路上。此外，国内ARM平台字节跳动、外鸿钧微的芯片，24年也会看到；

如今制程红利不在，面对功耗墙瓶颈、低碳经济战略，ARM芯片必然成为未来趋势。巨头们已经厉兵秣马，严阵以待。大战来临的黎明静悄悄，技术革命浪潮涌来，你武装好了吗？