कैलिफोर्निया कंपनी एम्पेयर 80-बिट आर्किटेक्चर पर आधारित उद्योग का पहला 64-कोर एआरएम सर्वर प्रोसेसर पेश किया एम्पीयर अल्ट्रा.

अब कई वर्षों से, विशेषज्ञ भविष्यवाणी कर रहे हैं कि एआरएम प्लेटफ़ॉर्म डेटा केंद्रों में x86 के साथ प्रतिस्पर्धा करेगा, लेकिन ऐसा नहीं हो रहा है। वहां 2019 के अंत में 95,5% हिस्सेदारी के साथ इंटेल का दबदबा, एएमडी में 4,5% है।

हालाँकि, SPECrate 2017 पूर्णांक बेंचमार्क में नया ARM प्रोसेसर सबसे तेज़ 64-कोर AMD EPYC या कैस्केड लेक परिवार के शीर्ष 28-कोर Xeon की तुलना में उच्च प्रदर्शन दिखाता है। यह पहले से ही एक गंभीर दावा है (हालांकि बेंचमार्क परिणाम थोड़े "विकृत" हैं, नीचे देखें)।

एआरएम का मुख्य लाभ ऊर्जा दक्षता है, जो परिभाषा के अनुसार, आर्किटेक्चर के कारण x86 प्रोसेसर से मेल नहीं खा सकता है। 80-कोर एम्पीयर अल्ट्रा की टीडीपी 45-210 वॉट और क्लॉक स्पीड 3 गीगाहर्ट्ज़ है।

एम्पीयर का मानना ​​है कि दो के बजाय प्रति कोर एक थ्रेड अधिक सुरक्षा की ओर ले जाता है क्योंकि यह डिज़ाइन व्यक्तिगत कोर को मेल्टडाउन और स्पेक्टर जैसे साइड-चैनल हमलों से बेहतर ढंग से बचाता है।

प्रोसेसर को डेटा एनालिटिक्स, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, डेटाबेस, स्टोरेज, टेलीकॉम स्टैक, एज कंप्यूटिंग, वेब होस्टिंग और क्लाउड एप्लिकेशन जैसे सर्वर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशेष रूप से मशीन लर्निंग अनुप्रयोगों के लिए, FP16 (अर्ध-सटीक संख्याएं) और INT8 (एकल-बाइट पूर्णांक प्रतिनिधित्व) डेटा प्रारूपों के लिए हार्डवेयर समर्थन लागू किया गया है। AES और SHA-256 हैशिंग के लिए हार्डवेयर त्वरण भी है।

चिप्स का निर्माण टीएसएमसी संयंत्र में 7 एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का उपयोग करके किया जाता है। पहले सीपीयू नमूने संभावित ग्राहकों को पहले ही भेजे जा चुके हैं, और बड़े पैमाने पर उत्पादन 2020 के मध्य में शुरू करने की योजना है।

एम्पीयर के सीईओ और पूर्व इंटेल अध्यक्ष रेनी जेम्स ने दिवालिया एप्लाइड माइक्रो सर्किट कॉर्पोरेशन (2017-1979) की नींव पर अक्टूबर 2017 में एम्पीयर कंप्यूटिंग की स्थापना की, जिसने एआरएम सर्वर प्रोसेसर भी डिजाइन किया। विशेष रूप से, 2011 में इसने ARMv64-A पर आधारित 8-बिट X-जीन प्लेटफ़ॉर्म पेश किया।

जेम्स वर्तमान में एम्पीयर कंप्यूटिंग के निदेशक मंडल के सीईओ और अध्यक्ष के पदों को राष्ट्रीय सुरक्षा दूरसंचार सलाहकार समिति के उपाध्यक्ष के पद के साथ जोड़ते हैं, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रपति को सलाह देता है।

मुझे आश्चर्य है कि एआरएम प्रोसेसर को सर्वर बाजार में लाने का नया प्रयास कितना सफल होगा।

"हमने बाज़ार में सबसे अधिक संख्या में कोर वाला प्रोसेसर जारी किया," वह बोलती है जेम्स. “अब हमने इसे उद्योग के कुछ सबसे बड़े क्लाउड प्रदाताओं को [परीक्षण के लिए] भेजा है... मुझे लगता है कि लोग आश्चर्यचकित होंगे। [पिछली तकनीकों] को हमेशा कुछ नई चीज़ों से बदल दिया जाता है। और यदि किसी मौजूदा कंपनी से नहीं, तो किसी नई कंपनी से। मैं जिसे उद्योग के अगले चरण के रूप में देखता हूं उस पर काम करना बहुत रोमांचक है।"

पिछले वर्षों में 64-बिट एआरएम सर्वर चिप्स के बारे में बहुत चर्चा हुई थी, जब एएमडी और उपरोक्त एप्लाइड माइक्रो ने समान प्रोसेसर का उत्पादन करने की कोशिश की थी। लेकिन ये कंपनियां असफल रहीं. एएमडी ने अपना एआरएम प्रोजेक्ट और एप्लाइड माइक्रो की संपत्तियां बंद कर दीं बेचे गए मैकॉम कंपनी. 2017 में, कार्लाइल ग्रुप ने अपना एआरएम प्रोसेसर डिवीजन खरीदा। सौदा 2019 के अंत में बंद हो गया और जेम्स ने कार्लाइल ग्रुप में सीओओ के रूप में अपना पद छोड़कर नई कंपनी के सीईओ का पद संभाला।

दो एम्पीयर सर्वर प्लेटफ़ॉर्म: माउंट। जेड और माउंट. बर्फ

कंपनी ने कहा, एम्पीयर अल्ट्रा के सिंगल-थ्रेडेड कोर और "सघन, ऊर्जा-कुशल सर्वर" जो ऐसे सीपीयू पर बनाए जा सकते हैं, ग्राहकों को "क्लाउड में तैनात की जा सकने वाली सेवाओं की संख्या को अधिकतम करने" की अनुमति देंगे।

एम्पीयर अल्ट्रा प्रोसेसर प्लेटफॉर्म पर आधारित है एआरएम नियोवर्स N1. नए सर्वर पर Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, पैकेट, लेनोवो, गीगाबाइट, Wiwynn और माइक्रोन के इंजीनियरों से सकारात्मक प्रतिक्रिया प्राप्त हुई है, जिनमें से सभी को प्रेस विज्ञप्ति में उद्धृत किया गया है।

सर्वर माउंट. दो प्रोसेसर के लिए जेड (160 कोर): डेटा एनालिटिक्स, डेटाबेस, वेब

कंपनी का कहना है कि सॉफ्टवेयर एम्पीयर अल्ट्रा के साथ काम करने के लिए तैयार है: जेफ विटिच विटिच कहते हैं, "अभी सबसे बड़ी बात यह है कि अगर आप सभी परतों को देखें, तो ओएस परत, लिनक्स से बीएसडी तक विंडोज़ तक सब कुछ एआरएम का समर्थन करता है।" एम्पीयर में उत्पादों के वरिष्ठ उपाध्यक्ष। - वर्चुअलाइजेशन के लिए, हमारे पास कुबेरनेट्स, डॉकर, वीएमवेयर और केबीएम का समर्थन है। वहां हर चीज का समर्थन किया जाता है. एप्लिकेशन स्तर पर, आज क्लाउड में जो कुछ भी काम करता है वह पहले से ही यहां काम करता है।

सर्वर माउंट. एक प्रोसेसर पर बर्फ: एज कंप्यूटिंग, दूरसंचार सेवाएं, वेब, डेटा स्टोरेज

निर्दिष्टीकरण

• प्रोसेसर सबसिस्टम
  • 80 ARM v8.2+ 64-बिट कोर सस्टेनेबल टर्बो के साथ 3,0 गीगाहर्ट्ज़ तक क्लॉक किए गए, ARM v8.3 और v8.4 से कुछ सुधार जोड़े गए हैं
  • 1 केबी एल64 आई-कैश, 1 केबी एल64 डी-कैश प्रति कोर, 2 एमबी एल1 कैश प्रति कोर, 32 एमबी साझा सिस्टम लेवल कैश (एसएलसी)
  • दोगुनी-चौड़ाई (128-बिट) SIMD (एकल निर्देश, एकाधिक डेटा) अनुदेश स्ट्रीम
  • एक जाल नेटवर्क में सुसंगत अंतर्संबंध
• प्रणाली की याददाश्त
  • 8x 72-बिट DDR4-3200 चैनल
  • ईसीसी, प्रतीक-आधारित ईसीसी, डीडीआर4 आरएएस
  • 16 डीआईएमएम और 4 टीबी प्रति सॉकेट तक
• सिस्टम संसाधन
  • पूर्ण इंटरप्ट वर्चुअलाइजेशन (GICv3)
  • पूर्ण I/O वर्चुअलाइजेशन (SMMUv3)
  • एंटरप्राइज़ सर्वर वर्ग आरएएस (विश्वसनीयता, उपलब्धता, सेवाक्षमता) विश्वसनीयता
• Сеть
  • 128 PCIe Gen4 लेन
    • 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX 20/25 GT/s (प्रति सेकंड गीगाट्रांसेक्शन) पर डेटा ट्रांसफर के लिए विस्तारित स्पीड मोड (ESM) के समर्थन के साथ
    • 48 x32 कनेक्शन तक का समर्थन करने के लिए 2 नियंत्रक
  • 192पी कॉन्फ़िगरेशन में 2 लाइनें
  • एकाधिक सॉकेट समर्थन
  • 4 लाइनें x16 CCIX
• तापमान रेंज - 0°C से +90°C तक
• भोजन
  • सीपीयू: 0,80 वी, डीडीआर4: 1,2 वी
  • I/O: 3,3V/1,8V, सर्डेस PLL: 1,8V
• ऊर्जा प्रबंधन - डायनेमिक रेटिंग, टर्बो जेन2, अंडरवोल्टेज सुरक्षा
• आवास - 4926-पिन एफसीएलजीए
• उत्पादन - फिनफेट 7 एनएम तकनीक

मानक

जेफ विटिच का कहना है कि एम्पीयर प्रोसेसर बेंचमार्क में एएमडी के सबसे तेज़ ईपीवाईसी प्रोसेसर से 4% बेहतर प्रदर्शन करता है और 14% कम बिजली की खपत करता है। हम 64-कोर EPYC प्रोसेसर के बारे में बात कर रहे हैं
7742 वॉट की टीडीपी और $225 की लागत के साथ 6950। यह ज़ेन 2 माइक्रोआर्किटेक्चर पर आधारित EPYC 2 प्रोसेसर परिवार में सबसे शक्तिशाली है। परिवार को अगस्त 2019 में पेश किया गया था।

विटिच ने कैस्केड लेक परिवार के 28-कोर ज़ीऑन प्रोसेसर के साथ तुलना भी की। एम्पीयर अल्ट्रा प्रोसेसर ने "प्रदर्शन में 2,23 गुना और ऊर्जा दक्षता में 2,11 गुना बेहतर प्रदर्शन किया।" यहां प्रदर्शन की तुलना 28-कोर ज़ीऑन प्लैटिनम 8280 (205 डब्ल्यू) के साथ की गई थी, और प्रति कोर ऊर्जा दक्षता की गणना की गई थी।

कथित तौर पर एम्पीयर अल्ट्रा प्रोसेसर का स्कोर SPECrate 2017 पूर्णांक बेंचमार्क में 259 से ऊपर है। परिणाम तालिका यह ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) सर्वर सिस्टम (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) और ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) सर्वर सिस्टम 2.25 GHz, AMD EPYC 7742 के चरम प्रदर्शन से कमतर है।

हालाँकि, प्रदर्शन तुलना में, बेंचमार्क कोड को संकलित करने के लिए AMD0,85 कंपाइलर सूट के उपयोग के कारण एम्पीयर ने AMD के परिणामों में 64 का कारक लागू किया, GCC 8.2 की तुलना में जो उसने स्वयं उपयोग किया था, क्योंकि AMD C/C++ कंपाइलर अधिक अनुकूलित उत्पादन करता है एआरएम पर जीसीसी से अधिक कोड।

बेंचमार्क में ऐसे बदलावों के बावजूद, एम्पीयर अल्ट्रा प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता के मामले में बहुत प्रभावशाली दिखता है। 42 किलोवाट बिजली आपूर्ति के साथ एक मानक 12,5यू सर्वर रैक लगभग 3500 प्रोसेसर कोर पैक कर सकता है, जिससे प्रति कोर वाट की बचत होती है।

और यह सिर्फ शुरुआत है। जेफ विटिच ने कहा कि एक साल में बाजार में एक और उत्पाद होगा, जिसका कोडनेम मिस्टिक होगा, जिसमें एम्पीयर कोर की संख्या को और बढ़ा देगा।

मिस्टिक उसी सॉकेट को सपोर्ट करेगा, इसलिए मदरबोर्ड को बदलने की कोई आवश्यकता नहीं होगी। अगली पीढ़ी के सिरिन SoC को 2022 में रिलीज़ करने की योजना है।

हाल के वर्षों में, हमने विभिन्न कंपनियों से एआरएम सर्वर प्रोसेसर जारी करने के कई प्रयास देखे हैं: ब्रॉडकॉम/कैवियम/मार्वल, कैलक्सेडा, हुआवेई, फुजित्सु, फाइटियम, अन्नपूर्णा/अमेज़ॅन और एप्लाइडमाइक्रो/एम्पीयर। इनमें से अधिकतर प्रयास असफल रहे। लेकिन ऐसे संकेत मिल रहे हैं कि स्थिति बदल रही है. दिसंबर 2019 में, अमेज़न उत्पादन में लाया गया 64-कोर एआरएम प्रोसेसर वाले सर्वर ग्रेविटोन 2 समान कोर एआरएम नियोवर्स एन1 कोर पर आधारित एक सिस्टम-ऑन-चिप है। कुछ परीक्षणों में, ARM इंस्टेंसेस (M6g और M6gd) ने x86 की तुलना में बेहतर और कभी-कभी बहुत बेहतर प्रदर्शन किया।

नवंबर 2019 में यह खबर आई थी कि अमेरिकी स्टार्टअप Nuvia उद्यम निधि में $53 मिलियन आकर्षित हुए. स्टार्टअप की स्थापना तीन प्रमुख इंजीनियरों द्वारा की गई थी जो Apple और Google में प्रोसेसर के निर्माण में शामिल थे। वे ऐसे सर्वर प्रोसेसर विकसित करने का भी वादा करते हैं जो इंटेल और एएमडी के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे। द्वारा उपलब्ध जानकारीनुविया ने शुरू से ही एक प्रोसेसर कोर डिज़ाइन किया है जिसे एआरएम आर्किटेक्चर के शीर्ष पर बनाया जा सकता है, लेकिन एआरएम लाइसेंस प्राप्त किए बिना।

यह सब इंगित करता है कि आरआईएससी प्रोसेसर न केवल मोबाइल उपकरणों में, बल्कि सर्वर के साथ-साथ डेस्कटॉप कंप्यूटर और लैपटॉप में भी एप्लिकेशन पा सकते हैं। वैसे ऐसी अफवाहें भी हैं भविष्य के ऐप्पल मैकबुक लैपटॉप भी एआरएम प्रोसेसर पर जारी किए जाएंगे.

वास्तव में, ARM A12X प्रोसेसर वाले नवीनतम iPad Pro मॉडल लगभग Core i15 और Core i7 प्रोसेसर वाले 9-इंच MacBook Pro जितने ही शक्तिशाली हैं, इसलिए ऐसा अपग्रेड काफी तार्किक होगा।

स्रोत: www.habr.com