ARM為推動旗下64位v8架構進軍高性能計算而新開發(fā)了向量指令集。其中富士通也參與了該項開發(fā)工作，這也是繼K計算機后的又一力作。K計算機是日本理研研究所基于Sparc的系統(tǒng)，2010年的運算速度達每秒8千萬億次，當時曾是世界上最強大的計算系統(tǒng)。

ARM此舉標志著ARM處理器內核首次進軍超級計算機領域。目前涉足該領域的產品還比較匱乏，而英特爾的x86目前占據主導地位。ARM希望成為繼英特爾之后的另一家主導廠商，以逐漸取代來自IBM和Cray生產的處理器。

另外，ARM的強大之處在于其功率效率與x86相比有著更多潛力。超級計算機設計人員在打造超規(guī)模系統(tǒng)時往往為所需的巨大功率為難，現在ARM所提供優(yōu)越的功率效率可為超級計算機設計人員提供幫助。

ARM目前支持的Neon SIMD指令僅限于128位運算，側重于客戶端系統(tǒng)中的圖像和視頻應用。該指令集合的可縮放矢量擴展 (SVE) 支持128位至2048位的運算，每級增量為128位。此外，用戶所寫的向量代碼也可在任何大小的矢量上運行，無需重新編譯，這點據稱是其他任何系統(tǒng)都無法做到的。

SVE作為一套新的指令集，主要針對科學計算等工作負載，并非基于DSP媒體加速。富士通表示，希望能在2020年的后K（post-K）計算機里使用這些指令，令其容量和效率達到以前系統(tǒng)的50倍。

SVE的架構為加載/存儲型，用了最多32個向量寄存器和16個斷言寄存器，另附控制寄存器和First-fault寄存器。在管理各種控制回路所做決定的時候，ARM在編程空間里為SVE未來的擴展留有更多余地。

據悉，ARM現正在與一批合作伙伴合作開發(fā)SVE相關規(guī)范，規(guī)范預計明年年初就緒。ARM亦著手開源這些擴展的Linux版本。

在不同長度向量情況下，ARM的SVE展現了重大的規(guī)模性優(yōu)勢。圖中結果是基于編譯后的代碼在不同長度向量下模擬得到的。

所有ARM的64位許可證購買者都可以獲取SVE技術。ARM首席設計師Nigel Stephens在一次活動上表示，ARM的幾個合作伙伴參與了開發(fā)SVE的工作，但ARM不想公布這些名字。

對于富士通而言，與ARM合作是為了在ARM挺進高性能系統(tǒng)的啟始階段與其建立起伙伴關系。

富士通后K計算機的首席設計師俊男吉田表示，“后K計算機的目標是在2020年達到Exaflop的性能級別，而Sparc仍是富士通企業(yè)服務器的首選技術，但富士通認為基于ARM芯片的新型科學技術系統(tǒng)的商機是存在的。”

吉田表示，富士通系統(tǒng)將使用512位的SIMD矢量單元，其I/O會使用到旗下的Tofu互連的一個版本和其他加速器內核。另外，他不愿評論該芯片針對的"領先優(yōu)勢"處理節(jié)點是什么。

富士通選擇了512位的向量長度是因為它正好是以前基于Sparc系統(tǒng)的256位SIMD的兩倍。吉田表示，"我們想慢慢進入這一領域。"另外，SVE可置于28位編碼區(qū)域，只有64位ARM內核才具備該能力。