શું એઆરએમ સર્વર્સનો યુગ આવી રહ્યો છે?

24 GB RAM સાથે ARM Cortex A53 પ્રોસેસર પર 32-કોર ARM સર્વર માટે SynQuacer E-Series મધરબોર્ડ, ડિસેમ્બર 2018

ઘણા વર્ષોથી, એઆરએમ રિસ્ડડ ઈન્સ્ટ્રક્શન સેટ (આરઆઈએસસી) પ્રોસેસર્સે મોબાઈલ ડિવાઈસ માર્કેટમાં પ્રભુત્વ જમાવ્યું છે. પરંતુ તેઓ ક્યારેય ડેટા સેન્ટર્સમાં પ્રવેશવામાં સફળ થયા નથી, જ્યાં ઇન્ટેલ અને એએમડી હજુ પણ x86 સૂચના સેટ સાથે શાસન કરે છે. સમય સમય પર, વ્યક્તિગત વિદેશી ઉકેલો દેખાય છે, જેમ કે બનાના પી પ્લેટફોર્મ પર 24-કોર ARM સર્વર, પરંતુ હજુ સુધી કોઈ ગંભીર દરખાસ્તો નથી. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તે આ અઠવાડિયા સુધી ન હતું.

AWS એ આ અઠવાડિયે ક્લાઉડમાં તેના પોતાના 64-કોર ARM પ્રોસેસર્સ લોન્ચ કર્યા છે ગ્રેવિટોન2 ARM Neoverse N1 કોર સાથેની સિસ્ટમ-ઓન-ચિપ છે. કંપની દાવો કરે છે કે Graviton2 એ EC2 A1 ના દાખલાઓમાં અગાઉના પેઢીના ARM પ્રોસેસરો કરતાં ઘણું ઝડપી છે, અને તે અહીં છે પ્રથમ સ્વતંત્ર પરીક્ષણો.

ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર બિઝનેસ નંબરોની સરખામણી કરવા વિશે છે. વાસ્તવમાં, ડેટા સેન્ટર અથવા ક્લાઉડ સેવાના ક્લાયન્ટ્સ પ્રોસેસર્સ પાસે શું આર્કિટેક્ચર છે તેની કાળજી લેતા નથી. તેઓ કિંમત/પ્રદર્શન ગુણોત્તરની કાળજી રાખે છે. જો એઆરએમ પર દોડવું x86 પર ચલાવવા કરતાં સસ્તું છે, તો તેઓ પસંદ કરવામાં આવશે.

તાજેતરમાં સુધી, તે સ્પષ્ટપણે કહેવું અશક્ય હતું કે એઆરએમ પર કમ્પ્યુટિંગ x86 કરતાં વધુ નફાકારક હશે. ઉદાહરણ તરીકે, સર્વર 24-કોર ARM Cortex A53 એક મોડેલ છે SocioNext SC2A11 આશરે $1000ની કિંમત છે, જે ઉબુન્ટુ પર વેબ સર્વર ચલાવી શકે છે, પરંતુ x86 પ્રોસેસરની કામગીરીમાં તે ઘણું હલકી ગુણવત્તાનું હતું.

જો કે, એઆરએમ પ્રોસેસર્સની અદભૂત ઉર્જા કાર્યક્ષમતા આપણને તેમને ફરીથી અને ફરીથી જોવા માટે બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, SocioNext SC2A11 માત્ર 5W વાપરે છે. પરંતુ ડેટા સેન્ટરના ખર્ચમાં વીજળીનો હિસ્સો લગભગ 20% છે. જો આ ચિપ્સ યોગ્ય પ્રદર્શન દર્શાવે છે, તો x86 ને કોઈ તક મળશે નહીં.

ધ ફર્સ્ટ કમિંગ ઓફ એઆરએમ: EC2 A1 ઇન્સ્ટન્સ

2018 ના અંતે, AWS રજૂ કર્યું EC2 A1 ઉદાહરણો અમારા પોતાના ARM પ્રોસેસરો પર. બજારમાં સંભવિત ફેરફારો વિશે ઉદ્યોગ માટે આ ચોક્કસપણે સંકેત હતો, પરંતુ બેન્ચમાર્ક પરિણામો નિરાશાજનક હતા.

નીચેનું કોષ્ટક બતાવે છે તણાવ પરીક્ષણ પરિણામો EC2 A1 (ARM) અને EC2 M5d.metal (x86) ઉદાહરણો. ઉપયોગિતાનો ઉપયોગ પરીક્ષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો stress-ng:

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

જેમ તમે જોઈ શકો છો, A1 એ કેશ સિવાયના તમામ પરીક્ષણોમાં ખરાબ પ્રદર્શન કર્યું હતું. મોટાભાગના અન્ય સૂચકાંકોમાં, ARM ખૂબ જ હલકી ગુણવત્તાવાળા હતા. આ પ્રદર્શન તફાવત A46 અને M1 વચ્ચેના 5% ભાવ તફાવત કરતાં મોટો છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, x86 પ્રોસેસર્સ પરના દાખલાઓ હજુ પણ વધુ સારા ભાવ/પ્રદર્શન ગુણોત્તર ધરાવે છે:

ટેસ્ટ
EC2 A1
EC2 M5d.metal
તફાવત

કેશ
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02%

મેટ્રિક્સ
77932
252190
-69,10%

સી.પી.યુ
9336
24077
-61,22%

મેમ્પી
21085
111877
-81,15%

qsort
522
728
-28,30%

દંત ચિકિત્સા
1389634
2770985
-49.85%

ટાઇમર
4970125
15367075
-67,66%

અલબત્ત, માઇક્રોબેન્ચમાર્ક હંમેશા ઉદ્દેશ્ય ચિત્ર બતાવતા નથી. વાસ્તવિક એપ્લિકેશન કામગીરીમાં તફાવત એ મહત્વનો છે. પરંતુ અહીં ચિત્ર વધુ સારું ન હતું. Scylla ના સહકર્મીઓએ સમાન સંખ્યામાં પ્રોસેસરો સાથે a1.metal અને m5.4x મોટા દાખલાઓની સરખામણી કરી. સિંગલ નોડ કન્ફિગરેશનમાં પ્રમાણભૂત NoSQL ડેટાબેઝ રીડ ટેસ્ટમાં, પ્રથમમાં પ્રતિ સેકન્ડે 102 રીડ અને બીજા 000 દર્શાવ્યા હતા. બંને કિસ્સાઓમાં, તમામ ઉપલબ્ધ પ્રોસેસર્સનો ઉપયોગ 610% પર થયો હતો. આ કામગીરીમાં લગભગ છ ગણો ઘટાડા સમાન છે, જે નીચી કિંમત દ્વારા સરભર નથી.

વધુમાં, A1 દાખલાઓ અન્ય ઉદાહરણોની જેમ ઝડપી NVMe ઉપકરણો માટે સપોર્ટ વિના EBS પર જ ચાલે છે.

એકંદરે, A1 એ એક નવી દિશામાં એક પગલું હતું, પરંતુ તે ARM ની અપેક્ષાઓ પર ખરું ઉતર્યું ન હતું.

ધી સેકન્ડ કમિંગ ઓફ એઆરએમ: EC2 M6 ઇન્સ્ટન્સ

આ અઠવાડિયે એ બધું બદલાઈ ગયું જ્યારે AWS એ એઆરએમ સર્વર્સનો નવો વર્ગ રજૂ કર્યો, તેમજ નવા પ્રોસેસરો પર સંખ્યાબંધ ઉદાહરણો ગ્રેવિટોન2સહિત M6g અને M6gd.

આ ઉદાહરણોની સરખામણી કરવાથી સંપૂર્ણપણે અલગ ચિત્ર દેખાય છે. કેટલાક પરીક્ષણોમાં, એઆરએમ x86 કરતાં વધુ સારું અને ક્યારેક ઘણું સારું પ્રદર્શન કરે છે.

અહીં સમાન તણાવ પરીક્ષણ આદેશ ચલાવવાના પરિણામો છે:

ટેસ્ટ
EC2 M6g
EC2 M5d.metal
તફાવત

કેશ
218
311
-29,90%

icache
45887
34368
33,52%

મેટ્રિક્સ
453982
252190
80,02%

સી.પી.યુ
14694
24077
-38,97%

મેમ્પી
134711
111877
20,53%

qsort
943
728
29,53%

દંત ચિકિત્સા
3088242
2770985
11,45%

ટાઇમર
55515663
15367075
261,26%

આ એક સંપૂર્ણપણે અલગ બાબત છે: Scylla NoSQL ડેટાબેઝમાંથી રીડ ઑપરેશન કરતી વખતે M6g એ A1 કરતાં પાંચ ગણું ઝડપી છે, અને નવા M6gd દાખલાઓ ઝડપી NVMe ડ્રાઇવ ચલાવે છે.

તમામ મોરચે એઆરએમ આક્રમક

AWS Graviton2 પ્રોસેસર એ ડેટા કેન્દ્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ARMનું માત્ર એક ઉદાહરણ છે. પરંતુ સિગ્નલો જુદી જુદી દિશામાંથી આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નવેમ્બર 15, 2019 ના રોજ, અમેરિકન સ્ટાર્ટઅપ નુવિયા સાહસ ભંડોળમાં $53 મિલિયન આકર્ષ્યા.

સ્ટાર્ટઅપની સ્થાપના ત્રણ અગ્રણી એન્જિનિયરો દ્વારા કરવામાં આવી હતી જેઓ Apple અને Google ખાતે પ્રોસેસર્સના નિર્માણમાં સામેલ હતા. તેઓ ડેટા સેન્ટરો માટે પ્રોસેસર્સ વિકસાવવાનું વચન આપે છે જે ઇન્ટેલ અને એએમડી સાથે સ્પર્ધા કરશે.

દ્વારા ઉપલબ્ધ માહિતીનુવિયાએ ગ્રાઉન્ડ ઉપરથી પ્રોસેસર કોર ડિઝાઇન કર્યું છે જે ARM આર્કિટેક્ચરની ટોચ પર બનાવી શકાય છે, પરંતુ ARM લાયસન્સ મેળવ્યા વિના.

આ બધું સૂચવે છે કે ARM પ્રોસેસર્સ સર્વર માર્કેટને જીતવા માટે તૈયાર છે. છેવટે, અમે પીસી પછીના યુગમાં જીવીએ છીએ. વાર્ષિક x86 શિપમેન્ટ તેમના 10ની ટોચથી લગભગ 2011% ઘટ્યા છે, જ્યારે RISC ચિપ્સ વધીને 20 અબજ થઈ ગઈ છે. આજે, વિશ્વના 99- અને 32-બીટ પ્રોસેસરોમાંથી 64% RISC છે.

ટ્યુરિંગ એવોર્ડ વિજેતા જ્હોન હેનેસી અને ડેવિડ પેટરસને ફેબ્રુઆરી 2019 માં એક લેખ પ્રકાશિત કર્યો "કમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર માટે નવો સુવર્ણ યુગ". તેઓ શું લખે છે તે અહીં છે:

બજારે RISC-CISC વિવાદનું સમાધાન કર્યું છે. જોકે CISC એ PC યુગના પછીના તબક્કામાં જીત મેળવી હતી, પરંતુ RISC હવે જીતી રહી છે કે પોસ્ટ-PC યુગ આવી ગયો છે. દાયકાઓથી કોઈ નવા CISC ISA બનાવવામાં આવ્યા નથી. અમારા આશ્ચર્યની વાત એ છે કે, સામાન્ય હેતુના પ્રોસેસર્સ માટેના શ્રેષ્ઠ ISA સિદ્ધાંતો પરની સર્વસંમતિ આજે પણ તેની શોધના 35 વર્ષ પછી, RISC ની તરફેણમાં છે... ઓપન સોર્સ ઇકોસિસ્ટમ્સમાં, સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી ચિપ્સ આકર્ષક એડવાન્સિસ દર્શાવશે અને તેના કારણે વ્યાપારી અપનાવવાની પ્રક્રિયાને વેગ આપશે. . આ ચિપ્સમાં સામાન્ય હેતુ પ્રોસેસર ફિલોસોફી સંભવતઃ RISC હશે, જે સમયની કસોટી પર ખરી ઉતરી છે. છેલ્લા સુવર્ણ યુગની જેમ જ ઝડપી નવીનતાની અપેક્ષા રાખો, પરંતુ આ વખતે ખર્ચ, ઉર્જા અને સલામતીના સંદર્ભમાં, માત્ર પ્રદર્શન જ નહીં.

"આગામી દાયકામાં નવા કોમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચરનો કેમ્બ્રિયન વિસ્ફોટ જોવા મળશે, જે એકેડેમિયા અને ઉદ્યોગમાં કોમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ટ્સ માટે ઉત્તેજક સમયનો સંકેત આપશે," તેઓ પેપરને સમાપ્ત કરે છે.

સોર્સ: www.habr.com