英伟达Vera CPU为何选择单片裸片?与AMD、英特尔、Arm芯粒路线对比

2026年3月,英伟达在GTC大会发布Vera CPU,将其定位为面向AI智能体、强化学习和数据处理的处理器。在服务器CPU普遍走Chiplet(多芯粒)路线的背景下,Vera的计算部分选择单片裸片:88个Olympus核心、164MB统一L3缓存和第二代可扩展一致性互连架构(SCF)集成在同一块计算裸片上,SCF片上双向带宽最高3.4TB/s;内存与I/O子系统则由相邻的独立裸片等组件实现。

英伟达给出的理由

Vera团队在专访中表示,云计算规模扩大使核心数量与整体吞吐量更受重视,芯粒化的普及在一定程度上压低了单线程性能的权重;AI智能体任务包含连续调用工具、运行代码、查询数据库等串行与分支操作,部分步骤须等待前序任务完成,单核执行效率重新变得关键。单片集成让所有核心通过统一片上网络交换数据,减少跨计算裸片通信开销。

英伟达承认的代价

大面积计算裸片带来设计复杂度、良率与成本控制压力,在计算模块复用、核心规模组合、不同功能采用不同工艺节点方面灵活性有限。团队表示会按具体产品需求选择集成方案。

AMD、英特尔、Arm的芯粒做法

  • AMD:以Zen架构推进Chiplet,CCX组织核心、CCD承载计算芯粒、IOD连接内存与PCIe,经Infinity Fabric完成芯粒间传输与缓存一致性;EPYC 9005系列通过配置不同数量CCD形成不同核心规模;3D V-Cache以硅通孔和铜对铜键合垂直堆叠L3;MI300A将Zen 4 CPU芯粒、CDNA 3 GPU芯粒与HBM3集成于同一封装。
  • 英特尔:至强6系列全面采用模块化Tile架构;Granite Rapids AP为3块计算与内存Tile加2块I/O Tile,计算与内存Tile用Intel 3、I/O Tile用Intel 7;以EMIB硅桥实现裸片间高密度互连,并有Foveros垂直堆叠及二者结合的探索。
  • Arm:长期以Neoverse CSS预集成计算子系统与IP授权为主,支持AMBA CHI C2C等裸片间接口,并通过Arm Total Design生态联合EDA、代工、封装伙伴;2026年3月发布Arm AGI CPU,为成立35年多来首款自有量产级芯片,基于Neoverse V3 CSS,提供64/128/136核配置;据Hot Chips 2026披露采用双芯粒,每颗含Neoverse V3核心、六通道DDR5内存子系统与相关I/O,两芯粒经UCIe互连、总带宽2TB/s,整颗最多12通道DDR5,芯粒内用CMN-S3网状互连,跨芯粒内存访问按NUMA组织。

英伟达并非路线转向

Grace单颗采用单片裸片,集成72个Arm Neoverse V2核心、114MB L3缓存与自研SCF;Grace CPU Superchip将两颗Grace经NVLink-C2C连接为144核模块,双向带宽900GB/s。单片集成与多芯片高速互连在英伟达产品中并行推进。

集成方式影响的三条环节

数据传输效率上,片上网络与跨裸片互连在延迟、功耗上存在差异;制造工艺与成本上,大面积裸片良率风险更高,小裸片分拆与计算、I/O分制程可分散风险;产品扩展与设计复用上,调整芯粒数量可扩展核心规模,成熟的I/O模块可保留。

报道边界

Vera的上市时间、客户、价格及实测性能尚无公开信息,此处不作推断。英伟达团队称会按产品需求选择集成方案,Grace系列已同时使用单片裸片与NVLink-C2C多芯片互连;单片与多芯粒在同一处理器中结合,是有厂商表态与现有产品支撑的判断。

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