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Nuvia Phoenix: Doppelt so schnell und deutlich sparsamer als AMD, Intel und Co

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nuviaNuvia ist ein 2019 gegründetes Startup, welches den schnellsten Serverprozessor auf Basis einer ARM-Architektur entwickeln will. Dabei soll die finale Hardware nicht nur schneller als alle anderen ARM-Serverdesigns sein, sondern auch schneller als alles andere am Markt vertretene Chips – inklusive aller x86-Server und ARM-Mobilprozessoren (hinsichtlich der Effizienz).

Nuvia tauchte Ende 2019 erstmals in der Öffentlichtkeit auf. Die Gründer Gerard Williams III, Manu Gulati und John Bruno waren allesamt in der Chipentwicklung bei Apple tätig. Nuvia hat aber inzwischen etwa 200 Mitarbeiter und darunter sind auch bekannte Gesichter wie Jon Masters, der für die Softwareentwicklung verantwortlich ist oder Jon Carvill, der das Marketing übernimmt und zuvor bei Qualcomm, Globalfoundries und AMD tätig war.

Bisher war nur bekannt, dass Nuvia an einem Prozessordesign namens Phoenix arbeitet. Nun hat man sich zu ersten Projektzielen geäußert, die etwas konkreter sind als einfach nur zu sagen, man will den schnellsten und effektivsten Serverprozessor auf den Markt bringen.

Phoenix ist dabei der Name der Kerne, die auf Basis (vermutlich) einer ARMv9-Lizenz entwickelt werden – genauere Details dazu stehen noch aus. Der SoC wird auf den Namen Orion hören und wird eine bisher unbekannte Anzahl an Phoenix-Kernen verwenden. Für die Phoenix-Kerne peilt Nuvia die höchst am Markt verfügbare Single-Core-Leistung an. Zugleich sollen die Kerne aber auch noch extrem effizient sein. Statt einzelner Boost-Angaben soll der SoC seine maximale Leistung immer und unter allen Last-Bedingungen abrufen können – egal welche Befehlssätze verwendet werden.

Diese Ansprüche hat man nun auch mit ersten Zahlen bzw. besser ersten Projektionen der geplanten Leistung unterlegt. Dabei für einen Vergleich herangezogen wurden ein Intel Core i7-1068NG7 (Ice Lake, Sunny Cove), Intel Core i7-8750H (Skylake), AMD Ryzen 7 4700U (Zen 2), Qualcomm Sanpdragon S865 (ARM Cortex A77 und A55), Apple A12Z Bionic (Apple Vortex und Tempest) und ein Apple A13 Bionic (Apple Lightning und Thunder).

Um die notwendigen Werte zu ermitteln hat man den Geekbench 5 Single-Threaded-Test verwendet und zusammen mit der Leistungsaufnahme in ein Diagramm gepackt.

Für das eigene Phoenix-Design strebt Nuvia eine Leistungsaufnahme von 5 W oder weniger pro Kern an. In diesem Bereich liegt man in der Spitzenleistung um 50 bis 100 % über den Lösungen der Konkurrenz. Diese Leistung erreicht man bei einer vergleichbaren Leistungsaufnahme zu den ARM-Designs und zu einem Drittel der Leistungsaufnahme im Vergleich zu den x86-Lösungen.

Der Graph der für das Phoenix-Design geplanten Kerne ist gewollt etwas flexibel gehalten und kann noch nicht genauer bestimmt werden. Nuvia lässt derzeit Simulationen seines Kern-Designs laufen, um diese Zahlen ermitteln zu können. Dies wird auch bei allen anderen CPU-Herstellern so gehandhabt. In einem nächsten Schritt würde man dann ein Design in Hardware fertigen lassen und entsprechend untersuchen bzw. evaluieren. Dann gäbe es auch erste Zahlen, die auf Basis von echter Hardware erstellt wurden.

Die von Nuvia erhobenen Zahlen sind somit mit Vorsicht zu genießen. Einerseits vergleicht man hier Consumer-Designs mit einem geplanten Serverprozessor aus eigenem Hause und zudem beschränkt man sich in den Zahlen auf die Single-Threaded-Leistung im Geekbench 5. Das Bild was hier gezeichnet wird, kann also nur ein kleiner Ausschnitt dessen sein, was Nuvia mit dem Orion am Ende plant.

Derzeit gibt es noch keinen Zeitplan, wann der erste Prozessor von Nuvia angeboten werden wird. Man befindet sich noch in der Entwicklungsphase, das erste Tape Out von Hardware steht noch im Raum. Sind die ersten Chips gefertigt, wird es zunächst einmal darum gehen eventuelle Fehler zu beheben und die Hardware im Zusammenspiel mit der Software/Firmware zu optimieren. Es wird also noch einige Monate dauern, bis wir handfeste Daten haben werden.

In der Zwischenzeit werden ARM-Designs in vielen Bereich eine immer wichtigere Rolle spielen. Serverprozessoren auf Basis einer ARM-Architektur sind auf dem Vormarsch, in Endkunden-Segment wird das Apple Silicon einen Einschnitt darstellen.

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