L'era di i servitori ARM vene?

Scheda madre SynQuacer E-Series per un servitore ARM di 24 core nantu à un processore ARM Cortex A53 cù 32 GB di RAM, Dicembre 2018

Dapoi parechji anni, i prucessori ARM (RISC) di set di istruzzioni ridotti anu duminatu u mercatu di i dispositi mobili. Ma ùn anu mai riesciutu à entre in i centri di dati, induve Intel è AMD regnanu sempre cù u set di struzzioni x86. Da u tempu à u tempu, si prisentanu suluzioni esotiche individuali, cum'è Servitore ARM 24 core nantu à a piattaforma Banana Pi, ma ùn ci sò ancu pruposte serii. Più precisamente, ùn era micca finu à sta settimana.

AWS hà lanciatu i so propiu processori ARM 64-core in u nuvulu sta settimana Gravitone 2 hè un sistema-on-chip cù un core ARM Neoverse N1. A cumpagnia dichjara chì Graviton2 hè assai più veloce di i processori ARM di generazione precedente in casi EC2 A1, è quì hè primi testi indipendenti.

L'affari di l'infrastruttura hè tutta di paragunà numeri. In fatti, i clienti di un centru di dati o di serviziu di nuvola ùn importa micca ciò chì l'architettura anu i prucessori. Anu cura di u rapportu prezzu / prestazione. Se l'esecuzione nantu à ARM hè più prezzu di l'esecuzione in x86, allora seranu scelti.

Finu à pocu tempu, era impussibule di dì inequivocamente chì l'informatica nantu à ARM seria più prufittuosa chì in x86. Per esempiu, un servitore 24-core ARM Cortex A53 hè un mudellu SocioNext SC2A11 custa circa $ 1000, chì puderia eseguisce un servitore web in Ubuntu, ma era assai inferjuri in rendiment à u processore x86.

Tuttavia, l'incredibile efficienza energetica di i prucessori ARM ci fa guardà elli una volta è una volta. Per esempiu, u SocioNext SC2A11 cunsuma solu 5 W. Ma l'electricità conta quasi 20% di i costi di un centru di dati. Se questi chips mostranu un rendiment decentu, allora x86 ùn averà micca chance.

A Prima Venuta di ARM: Instanze EC2 A1

À a fine di 2018, AWS hà introduttu EC2 A1 istanze nantu à i nostri prucessori ARM. Questu era definitu un signalu à l'industria nantu à i cambiamenti potenziali in u mercatu, ma i risultati di benchmark eranu deludenti.

A tabella sottu mostra risultati di e teste di stress EC2 A1 (ARM) è EC2 M5d.metal (x86) istanze. L'utilità hè stata aduprata per a prova stress-ng:

stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m

Comu pudete vede, A1 hà fattu peghju in tutti i testi eccettu u cache. In a maiò parte di l'altri indicatori, ARM era assai inferior. Questa differenza di prestazione hè più grande di a diferenza di prezzu di 46% trà l'A1 è l'M5. In altre parolle, i casi nantu à i prucessori x86 anu sempre un megliu rapportu prezzu / prestazione:

francese test
EC2 A1
EC2 M5d.metall
Differenza

jouer à cache
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02%

Matrici
77932
252190
-69,10%

cPU
9336
24077
-61,22%

memcpy
21085
111877
-81,15%

qsort
522
728
-28,30%

denteria
1389634
2770985
-49.85%

timer
4970125
15367075
-67,66%

Di sicuru, i microbenchmarks ùn mostranu micca sempre una stampa objetiva. Ciò chì importa hè a diffarenza in u rendiment di l'applicazione attuale. Ma quì l'imaghjini ùn era micca megliu. I culleghi di Scylla paragunanu a1.metal è m5.4xlarge instances cù u listessu numaru di processori. In una prova di lettura di basa di dati NoSQL standard in una cunfigurazione di node unicu, u primu dimustrava 102 000 operazioni di lettura per seconda, è a seconda 610 000. In i dui casi, tutti i prucessori dispunibili sò usati à 100%. Questu equivale à una riduzzione di sei volte in u rendiment, chì ùn hè micca compensatu da u prezzu più bassu.

Inoltre, l'istanze A1 funzionanu solu nantu à EBS senza supportu per i dispositi NVMe veloci cum'è altre istanze.

In generale, l'A1 era un passu in una nova direzzione, ma ùn hà micca rispostu à l'aspettattivi di ARM.

A Siconda Venuta di ARM: Instanzi EC2 M6

Tuttu hà cambiatu sta settimana quandu AWS hà introduttu una nova classe di servitori ARM, è ancu una quantità di casi nantu à novi processori. Gravitone 2quali M6g è M6gd.

Paragunendu sti casi mostra una stampa completamente diversa. In certi testi, ARM rende megliu, è à volte assai megliu, cà x86.

Eccu i risultati di eseguisce u listessu cumandamentu di prova di stress:

francese test
EC2 M6g
EC2 M5d.metall
Differenza

jouer à cache
218
311
-29,90%

icache
45887
34368
33,52%

Matrici
453982
252190
80,02%

cPU
14694
24077
-38,97%

memcpy
134711
111877
20,53%

qsort
943
728
29,53%

denteria
3088242
2770985
11,45%

timer
55515663
15367075
261,26%

Questa hè una materia completamente diversa: l'M6g hè cinque volte più veloce di l'A1 quandu esegue operazioni di lettura da a basa di dati Scylla NoSQL, è e novi istanze M6gd eseguite unità NVMe veloci.

Offensiva ARM su tutti i fronti

U processore AWS Graviton2 hè solu un esempiu di ARM utilizatu in centri di dati. Ma i signali venenu da diverse direzzione. Per esempiu, u 15 di nuvembre di u 2019, a startup americana Nuvia hà riunitu $ 53 milioni in finanziamentu di venture.

A startup hè stata fundata da trè ingegneri principali chì anu participatu à a creazione di processori in Apple è Google. Prumettenu di sviluppà processori per i centri di dati chì cumpetenu cù Intel è AMD.

By infurmazione dispunibule, Nuvia hà designatu un core di processore da u pianu chì pò esse custruitu "in cima" di l'architettura ARM, ma senza avè una licenza ARM.

Tuttu chistu indica chì i prucessori ARM sò pronti per cunquistà u mercatu di u servitore. Dopu tuttu, campemu in una era post-PC. I spedizioni annuali x86 sò cascate quasi 10% da u so piccu di u 2011, mentre chì i chips RISC sò cresciuti à 20 miliardi. Oghje, 99% di i prucessori 32 è 64-bit di u mondu sò RISC.

I vincitori di u Premiu Turing John Hennessy è David Patterson anu publicatu un articulu in ferraghju 2019 "Una nova età d'oru per l'architettura di l'informatica". Eccu ciò chì scrivenu:

U mercatu hà risoltu a disputa RISC-CISC. Ancu s'è u CISC hà vintu l'ultimi fasi di l'era di u PC, ma RISC hè vince avà chì l'era post-PC hè ghjunta. Nisuna nova CISC ISA hè stata creata per decennii. À a nostra sorpresa, u cunsensu nantu à i meglii principii ISA per i prucessori di u scopu generale hè oghje sempre in favore di RISC, 35 anni dopu à a so invenzione... In l'ecosistema open source, chips ben cuncepiti dimustrà avanzati convincenti è cusì accelerà l'adopzione cummerciale. . A filusufìa di u processatore di u scopu generale in questi chips serà prubabilmente RISC, chì hà resistatu a prova di u tempu. Aspettate a stessa innuvazione rapida cum'è durante l'ultima età d'oru, ma sta volta in termini di costu, energia è sicurità, micca solu prestazioni.

"U prossimu decenniu hà da vede una splusione Cambriana di novi architetture di computer, signalendu tempi eccitanti per l'architetti di l'informatica in l'accademia è l'industria", cuncludi u documentu.

Source: www.habr.com