SynQuacer E-seeria emaplaat 24 tuuma ARM-serverile, mis põhineb ARM Cortex A53 protsessoril ja millel on 32 GB mälu,
Paljude aastate jooksul on ARM-i RISC-protsessorid domineerinud mobiilseadmete turul. Kuid nad ei ole suutnud tungida andmekeskustesse, kus endiselt valitsevad Intel ja AMD x86-arhitektuuriga. Perioodiliselt ilmuvad üksikud eksootilised lahendused, nagu , kuid tõsiseid pakkumisi pole seni olnud. Täpsemalt, ei olnud neid enne seda nädalat.
Sel nädalal käivitas AWS pilves oma 64 tuuma ARM-protsessorid — see on süsteem-kiibina, mis sisaldab ARM Neoverse N1 tuuma. Ettevõte väidab, et Graviton2 on EC2 A1 instantsides palju kiirem kui eelmine põlvkond ARM-protsessoreid, ja siin on .
Infrastruktuuriettevõtluses on oluline numbrite võrdlemine. Põhimõtteliselt ei muretse andmekeskuse või pilveteenuse kliendid selle üle, milline on protsessorite arhitektuur. Neid huvitab hinna ja jõudluse suhe. Kui töötamine ARM-i platvormil on odavam kui x86, valivad nad selle.
Kuni viimase ajani ei olnud selgelt võimalik öelda, et ARM-arvutused oleksid kasumlikumad kui x86. Näiteks serveri 24-tuuma ARM Cortex A53 on mudel mis maksab umbes 1000 dollarit ja suudab käivitada veebiserveri Ubuntu all, kuid on jõudluselt oluliselt kehvem x86 protsessoritest.
Kuid ARM-protsessorite hämmastav energiatarve paneb neile pidevalt uuesti pilku heitma. Näiteks SocioNext SC2A11 tarbib vaid 5 W. Energiakulud moodustavad ju peaaegu 20% andmekeskuse kuludest. Kui need kiibid näitavad korralikku jõudlust, jääb x86-lt mitte midagi.
ARM-i esimene tulek: EC2 A1 instantsid
2018. aasta lõpus tutvustas AWS oma ARM-protsessoritel. Kindlasti oli see signaal tööstusele potentsiaalsetest muutustest turul, kuid tulemused olid kurvad.
Allolevas tabelis on näidatud EC2 A1 (ARM) ja EC2 M5d.metal (x86) instantside kohta. Testimiseks kasutati utiliiti stress-ng:
stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m
Nagu näha, A1 on kõikides testides, välja arvatud vahemälu osas, olnud kehvemad. Enamikus teistes näitajates jäi ARM väga palju maha. See jõudluse erinevus on suurem kui 46% hinnavahe A1 ja M5 vahel. Teisisõnu, x86-põhised instantsid jäävad endiselt soodsamaks hinna ja jõudluse suhtes:
Test
EC2 A1
EC2 M5d.metal
Erinevus
cache
1280
311
311,58%
icache
18209
34368
-47,02%
matrix
77932
252190
-69,10%
cpu
9336
24077
-61,22%
memcpy
21085
111877
-81,15%
qsort
522
728
-28,30%
dentry
1389634
2770985
-49.85%
timer
4970125
15367075
-67,66%
Muidugi ei pruugi mikrobemched alati objektiivset pilti näidata. Oluline on erinevus reaalses rakenduse jõudluses. Kuid ka siin ei osutunud pilt paremaks. Scylla kolleegid võrdlesid instantsse a1.metal ja m5.4xlarge, millel on sama palju protsessoreid. Standardse NoSQL andmebaasi lugemiskatses, mille konfiguratsioonis oli üks sõlm, näitas esimene 102 000 lugemisoperatsiooni sekundis, kaheksas 610 000. Kõigil juhtudel olid kõik saadaval olevad protsessorid 100% kasutuses. See vastab umbes kuue korra jõudluse langusele, mida madalam hind ei kompenseeri.
Lisaks töötavad A1 instantsid ainult EBS-iga, ilma kiirete NVMe-seadmete toeta, nagu teistes instantsides.
Kokkuvõttes oli A1 samm uude suunda, kuid ei õigustanud ootusi ARM-i osas.
ARMi teine tulek: EC2 M6 instantsid
Kõik muutus sel nädalal, kui AWS tutvustas uut ARM-serverite klassi ja rida uusi instantsse, mis põhinevad uutel protsessoritel. , sealhulgas .
Nende instantside võrdlemine näitab juba täiesti erinevat pilti. Mõnedes testides kasutab ARM ennast paremini, mõnikord aga palju paremini kui x86.
Siin on tulemused sama stressitestimise käsu täitmisest:
Test
EC2 M6g
EC2 M5d.metal
Erinevus
cache
218
311
-29,90%
icache
45887
34368
33,52%
matrix
453982
252190
80,02%
cpu
14694
24077
-38,97%
memcpy
134711
111877
20,53%
qsort
943
728
29,53%
dentry
3088242
2770985
11,45%
timer
55515663
15367075
261,26%
See on täiesti teine teema: M6g on viis korda kiirem kui A1, kui tegemist on Scylla NoSQL andmebaasi lugemistoimingutega, ja uutes M6gd instantsides kasutavad kiireid NVMe salvestusseadmeid.
ARMi pealetung igas suunas
AWS Graviton2 protsessor on vaid üks näide ARM-i kasutamisest andmekeskustes. Kuid signaalid tulevad erinevatelt suhundelt. Näiteks tõmbas 15. novembril 2019 Ameerika idufirma Nuvia .
Startupi asutasid kolm juhtivat inseneri, kes on töötanud protsessorite loomise juures Apple'is ja Googles. Nad lubavad välja töötada andmekeskuste protsessorid, mis suudavad konkureerida Inteliga ja AMD-ga.
Kohal , Nuvia on kujundanud nullist protsessorituuma, mis saab ehitada "ARM" arhitektuuri peale, kuid ilma ARM litsentsi omamata.
See kõik viitab sellele, et ARM-protsessorid on valmis vallutama serveriturgu. Lõppude lõpuks elame me post-PC ajastul. Aastased x86 tarneid on alates 2011. aasta tipust langenud peaaegu 10%, samas kui RISC-kiibid on tõusnud 20 miljardi tasemele. Täna on 99% maailma 32- ja 64-bitistest protsessoritest RISC.
Tüüringa auhinna laureaadid John Hennessy ja David Patterson avaldasid 2019. aasta veebruaris artikli . Siin on, mida nad kirjutavad:
Turg reguleeris RISC-i ja CISC-i vaidluse. Kuigi CISC võitis isiklike arvutite ajastu hilisemaid etappe, on RISC nüüd võidukäigus post-PC ajastu alguses. CISC-u põhjal uusi ISA-sid ei ole kümnete aastate jooksul loodud. Üllataval kombel kaldub tänapäeval üldine arvamus parimate ISA põhimõtete kohta üldotstarbeliste protsessorite jaoks endiselt RISC-i poole, 35 aastat pärast selle leiutamist... Avatud lähtekoodiga ökosüsteemides tõestavad oskuslikult välja töötatud kiibid veenvalt saavutusi ja kiirendavad seeläbi kaubanduslikku kasutuselevõttu. Nendes kiipides on üldotstarbeliste protsessorite filosoofia tõenäoliselt RISC, mis on ajaproovile vastu pidanud. Oodata on sama kiireid uuendusi nagu eelmisel kuldajastul, kuid seekord kulude, energia ja turvalisuse tõhususe, mitte ainult võimekuse aspektist.
«Järgmise kümnendi jooksul toimub uusi arvutiarhitektuure tähistav kambriumi plahvatus, mis tähendab põnevaid aegu arvutiarhitektide jaoks akadeemilistes ringkondades ja tööstuses,» järeldavad nad artikli lõpetuseks.
Allikas: habr.com
