Compañía de California presentó el primer procesador de servidor ARM de 80 núcleos de la industria basado en una arquitectura de 64 bits .
Desde hace varios años, los expertos predicen que la plataforma ARM competirá con x86 en los centros de datos, pero esto no está sucediendo. A finales de 2019 hay , AMD tiene el 4,5%.
Sin embargo, el nuevo procesador ARM en el punto de referencia entero SPECrate 2017 muestra un rendimiento más alto que el AMD EPYC de 64 núcleos más rápido o el Xeon de 28 núcleos superior de la familia Cascade Lake. Esta ya es una afirmación seria (aunque los resultados de las pruebas comparativas están un poco "retorcidos", ver más abajo).
La principal ventaja de ARM es la eficiencia energética, que, por definición, no puede ser igualada por los procesadores x86 debido a su arquitectura. El Ampere Altra de 80 núcleos tiene un TDP de 45-210 W y una velocidad de reloj de 3 GHz.
Ampere cree que un hilo por núcleo en lugar de dos conduce a una mayor seguridad porque este diseño protege mejor los núcleos individuales de ataques de canales laterales como Meltdown y Spectre.
El procesador está diseñado para aplicaciones de servidor como análisis de datos, inteligencia artificial, bases de datos, almacenamiento, pilas de telecomunicaciones, informática de punta, alojamiento web y aplicaciones en la nube. Especialmente para aplicaciones de aprendizaje automático, se ha implementado soporte de hardware para formatos de datos FP16 (números de media precisión) e INT8 (representación de enteros de un solo byte). También hay aceleración de hardware para hash AES y SHA-256.
Los chips se fabrican en la planta de TSMC utilizando la tecnología de proceso de 7 nm. Las primeras muestras de CPU ya se han enviado a clientes potenciales y está previsto que la producción en masa comience a mediados de 2020.
La directora ejecutiva de Ampere y expresidenta de Intel, Renée James, fundó Ampere Computing en octubre de 2017 sobre la base de la quebrada Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), que también diseñó procesadores de servidor ARM. En particular, en 2011 presentó la plataforma X-Gene de 64 bits basada en ARMv8-A.
Actualmente James compagina los cargos de CEO y Presidente del Consejo de Administración de Ampere Computing con el cargo de Vicepresidente del Comité Asesor de Telecomunicaciones de Seguridad Nacional, que asesora al Presidente de los Estados Unidos.
Me pregunto qué tan exitoso será el nuevo intento de llevar procesadores ARM al mercado de servidores.
“Lanzamos el procesador con mayor número de núcleos del mercado” Jaime. “Ahora lo hemos enviado [para probar] a algunos de los mayores proveedores de nube de la industria... Creo que la gente se sorprenderá. [Las tecnologías anteriores] siempre son reemplazadas por algo nuevo. Y si no de una empresa existente, entonces de una nueva. Es muy emocionante trabajar en lo que veo como la siguiente etapa de la industria".
Se habló mucho sobre los chips de servidor ARM de 64 bits en los últimos años, cuando AMD y la ya mencionada Applied Micro intentaron producir procesadores similares. Pero estas empresas fracasaron. AMD cerró su proyecto ARM y los activos de Applied Micro Empresa Macom. En 2017, Carlyle Group compró su división de procesadores ARM. El acuerdo se cerró a finales de 2019 y James asumió el cargo de directora ejecutiva de la nueva empresa, dejando su puesto de directora de operaciones en Carlyle Group.
Dos plataformas de servidores Ampere: mt. Jade y el monte. Nieve
Los núcleos de un solo subproceso de Ampere Altra y los "servidores densos y energéticamente eficientes" que se pueden construir en dichas CPU permitirán a los clientes "maximizar la cantidad de servicios que pueden implementar en la nube", dijo la compañía.
El procesador Ampere Altra se basa en la plataforma. . Se han recibido comentarios positivos sobre los nuevos servidores de ingenieros de Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn y Micron, todos citados en el comunicado de prensa.
Monte del servidor. Jade para dos procesadores (160 núcleos): análisis de datos, base de datos, web
La compañía dice que el software está listo para funcionar con Ampere Altra: "Lo más importante en este momento es que si nos fijamos en todas las capas, la capa del sistema operativo, todo, desde Linux hasta BSD y Windows, todos son compatibles con ARM", dice Jeff Wittich Wittich. Vicepresidente senior de productos de Ampere. — Para la virtualización, tenemos soporte para Kubernetes, Docker, VMware y KBM. Allí todo se apoya. A nivel de aplicaciones, todo lo que hoy funciona en la nube ya funciona aquí”.
Monte del servidor. Nieve en un procesador: informática de punta, servicios de telecomunicaciones, web, almacenamiento de datos
Especificaciones
- Subsistema de procesador
- 80 núcleos ARM v8.2+ de 64 bits con frecuencia de hasta 3,0 GHz con Turbo sostenido, agrega algunas mejoras con respecto a ARM v8.3 y v8.4
- Caché I de 1 KB L64, caché D de 1 KB L64 por núcleo, caché L2 de 1 MB por núcleo, caché de nivel de sistema compartido (SLC) de 32 MB
- Flujo de instrucciones SIMD (instrucción única, datos múltiples) de doble ancho (128 bits)
- Interconexiones coherentes en una red en malla
- Memoria del sistema
- 8 canales DDR72-4 de 3200 bits
- ECC, ECC basado en símbolos, DDR4 RAS
- Hasta 16 DIMM y 4 TB por zócalo
- Los recursos del sistema
- Virtualización completa de interrupciones (GICv3)
- Virtualización completa de E/S (SMMUv3)
- Fiabilidad de RAS (Confiabilidad, Disponibilidad, Capacidad de Servicio) de una clase de servidor empresarial
- Red
- 128 carriles PCIe Gen4
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX con soporte para Modo de velocidad extendida (ESM) para transferencia de datos a 20/25 GT/s (gigatransacciones por segundo)
- 48 controladores para admitir hasta 32 conexiones x2
- 192 líneas en configuración 2P
- Soporte para múltiples enchufes
- 4 líneas x16 CCIX
- 128 carriles PCIe Gen4
- Rango de temperatura – de 0°C a +90°C
- Comida
- Procesador: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
- E/S: 3,3 V/1,8 V, SerDes PLL: 1,8 V
- Gestión de energía – Clasificación dinámica, Turbo Gen2, protección contra subtensión
- viviendas – FCLGA de 4926 pines
- Producción – Tecnología FinFET de 7 nm
Puntos de referencia
Jeff Wittich dice que el procesador Ampere funciona un 4% mejor que el procesador EPYC más rápido de AMD en los puntos de referencia y consume un 14% menos de energía. Hablamos de un procesador EPYC de 64 núcleos
7742 con un TDP de 225 W y un coste de 6950 dólares. Este es el más potente de la familia de procesadores EPYC 2 basado en la microarquitectura Zen 2. La familia se presentó en agosto de 2019.
Wittich también hizo una comparación con el procesador Xeon de 28 núcleos de la familia Cascade Lake. El procesador Ampere Altra lo superó en "2,23 veces en rendimiento y 2,11 veces en eficiencia energética". Aquí se comparó el rendimiento con el Xeon Platinum 28 de 8280 núcleos (205 W) y se calculó la eficiencia energética por núcleo.
Según se informa, el procesador Ampere Altra obtiene una puntuación superior a 2017 en el punto de referencia entero SPECrate 259. esto es inferior al rendimiento máximo del sistema de servidor ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) y del sistema de servidor ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Sin embargo, en la comparación de rendimiento, Ampere aplicó un factor de 0,85 a los resultados de AMD debido al uso del conjunto de compiladores AMD64 para compilar el código de referencia, en comparación con el GCC 8.2 que utilizó, ya que el compilador AMD C/C++ produce datos más optimizados. código que GCC en ARM.
A pesar de estos ajustes en el punto de referencia, Ampere Altra parece muy impresionante en términos de rendimiento y eficiencia energética. Un bastidor de servidor estándar de 42U con una fuente de alimentación de 12,5 kW puede contener alrededor de 3500 núcleos de procesador, ahorrando vatios por núcleo.
Y esto es sólo el principio. Jeff Wittich dijo que en un año aparecerá otro producto en el mercado, con el nombre en código Mystique, en el que Ampere aumentará aún más el número de núcleos.
Mystique admitirá el mismo zócalo, por lo que no será necesario reemplazar las placas base. Está previsto que el Siryn SoC de próxima generación se lance en 2022.
En los últimos años, hemos visto varios intentos de lanzar procesadores de servidor ARM de diferentes compañías: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon y AppliedMicro/Ampere. La mayoría de estos intentos no tuvieron éxito. Pero hay señales de que la situación está cambiando. En diciembre de 2019, Amazon servidores con procesadores ARM de 64 núcleos es un sistema en chip basado en el mismo núcleo ARM Neoverse N1. En algunas pruebas, las instancias ARM (M6g y M6gd) funcionaron mejor, y en ocasiones mucho mejor, que x86.
En noviembre de 2019, se informó que la startup estadounidense Nuvia . La startup fue fundada por tres ingenieros destacados que participaron en la creación de procesadores en Apple y Google. También prometen desarrollar procesadores para servidores que competirán con Intel y AMD. Por Nuvia ha diseñado un núcleo de procesador desde cero que se puede construir sobre la arquitectura ARM, pero sin obtener una licencia ARM.
Todo esto indica que los procesadores RISC pueden encontrar aplicación no solo en dispositivos móviles, sino también en servidores, así como en computadoras de escritorio y portátiles. Por cierto, hay rumores de que .
De hecho, los últimos modelos de iPad Pro con procesadores ARM A12X son casi tan potentes como el MacBook Pro de 15 pulgadas con procesadores Core i7 y Core i9, por lo que dicha actualización sería bastante lógica.
Fuente: habr.com