Jön az ARM szerverek korszaka?

Jön az ARM szerverek korszaka?
SynQuacer E-Series alaplap 24 magos ARM szerverhez ARM Cortex A53 processzoron 32 GB RAM-mal, 2018 december

Sok éven át az ARM csökkentett utasításkészletű (RISC) processzorok uralják a mobileszközök piacát. De soha nem sikerült betörniük az adatközpontokba, ahol még mindig az Intel és az AMD uralkodik az x86-os utasításkészlettel. Időről időre megjelennek az egyes egzotikus megoldások, mint pl 24 magos ARM szerver a Banana Pi platformon, de még nincsenek komoly javaslatok. Pontosabban egészen a héten.

Az AWS ezen a héten dobta piacra saját 64 magos ARM processzorait a felhőben graviton2 egy rendszer-chip ARM Neoverse N1 maggal. A cég azt állítja, hogy a Graviton2 sokkal gyorsabb, mint az előző generációs ARM processzorok az EC2 A1 példányokban, és itt van az első független tesztek.

Az infrastruktúra üzletág a számok összehasonlításáról szól. Valójában az adatközpontok vagy felhőszolgáltatások ügyfeleit nem érdekli a processzorok architektúrája. Nekik fontos az ár/teljesítmény arány. Ha ARM-en futni olcsóbb, mint x86-on, akkor ezeket választják.

Egészen a közelmúltig lehetetlen volt egyértelműen kijelenteni, hogy az ARM-en végzett számítások jövedelmezőbbek, mint az x86-on. Például egy 24 magos ARM Cortex A53 szerver egy modell SocioNext SC2A11 körülbelül 1000 dollárba került, amely képes futtatni egy webszervert Ubuntun, de teljesítményében sokkal gyengébb volt, mint az x86 processzor.

Az ARM processzorok elképesztő energiahatékonysága azonban arra késztet bennünket, hogy újra és újra megnézzük őket. Például a SocioNext SC2A11 csak 5 W-ot fogyaszt. De az áram az adatközpont költségeinek csaknem 20%-át teszi ki. Ha ezek a chipek megfelelő teljesítményt mutatnak, akkor az x86-nak esélye sem lesz.

Az ARM első megjelenése: EC2 A1 példányok

2018 végén bevezették az AWS-t EC2 A1 példányok saját ARM processzorainkon. Ez határozottan jelzés volt az iparág számára a piac lehetséges változásairól, de a benchmark eredmények kiábrándítóak voltak.

Az alábbi táblázat mutatja stressztesztek eredményei EC2 A1 (ARM) és EC2 M5d.metal (x86) példányok. A segédprogramot tesztelésre használták stress-ng:

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

Mint látható, az A1 minden tesztben rosszabbul teljesített, kivéve a gyorsítótárat. A legtöbb egyéb mutatóban az ARM nagyon gyengébb volt. Ez a teljesítménykülönbség nagyobb, mint az A46 és M1 közötti 5%-os árkülönbség. Más szóval, az x86-os processzorok példányai még mindig jobb ár/teljesítmény arányt mutattak:

Teszt
EC2 A1
EC2 M5d.fém
különbség

cache
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02%

mátrix
77932
252190
-69,10%

cpu
9336
24077
-61,22%

memcpy
21085
111877
-81,15%

qsort
522
728
-28,30%

fogsor
1389634
2770985
-49.85%

időzítő
4970125
15367075
-67,66%

Természetesen a mikrobenchmarkok nem mindig mutatnak objektív képet. Ami számít, az az alkalmazás tényleges teljesítményében mutatkozó különbség. De itt sem lett jobb a kép. A Scylla munkatársai az a1.metal és m5.4xlarge példányokat ugyanannyi processzorral hasonlították össze. Egy szabványos NoSQL adatbázis-olvasási tesztben egyetlen csomópont konfigurációjában az első 102 000 olvasási műveletet mutatott másodpercenként, a második pedig 610 000. Mindkét esetben az összes elérhető processzort 100%-on használják. Ez körülbelül hatszoros teljesítménycsökkenést jelent, amit nem ellensúlyoz az alacsonyabb ár.

Ezenkívül az A1-példányok csak az EBS-en futnak a gyors NVMe-eszközök támogatása nélkül, mint más példányok.

Összességében az A1 egy új irányba tett lépés volt, de nem váltotta be az ARM elvárásait.

Az ARM második eljövetele: EC2 M6 példányok

Jön az ARM szerverek korszaka?

Mindez megváltozott ezen a héten, amikor az AWS bemutatta az ARM szerverek új osztályát, valamint számos példányt új processzorokon. graviton2Beleértve M6g és M6gd.

Ezeknek az eseteknek az összehasonlítása egészen más képet mutat. Egyes tesztekben az ARM jobban, néha sokkal jobban teljesít, mint az x86.

Íme ugyanazon stresszteszt-parancs futtatásának eredményei:

Teszt
EC2 M6g
EC2 M5d.fém
különbség

cache
218
311
-29,90%

icache
45887
34368
33,52%

mátrix
453982
252190
80,02%

cpu
14694
24077
-38,97%

memcpy
134711
111877
20,53%

qsort
943
728
29,53%

fogsor
3088242
2770985
11,45%

időzítő
55515663
15367075
261,26%

Ez egy teljesen más kérdés: az M6g ötször gyorsabb, mint az A1, amikor a Scylla NoSQL adatbázisból olvasási műveleteket hajt végre, az új M6gd példányok pedig gyors NVMe meghajtókat futtatnak.

ARM offenzíva minden fronton

Az AWS Graviton2 processzor csak egy példa az adatközpontokban használt ARM-re. De a jelek különböző irányokból érkeznek. Például 15. november 2019-én az amerikai Nuvia startup 53 millió dollár kockázati finanszírozást vonzott.

A startupot három vezető mérnök alapította, akik az Apple és a Google processzorainak létrehozásában vettek részt. Azt ígérik, hogy az Intellel és az AMD-vel versengő adatközpontokhoz processzorokat fejlesztenek.

On elérhető információkA Nuvia az alapoktól kezdve olyan processzormagot tervezett, amely az ARM architektúrára építhető, de ARM-licenc megszerzése nélkül.

Mindez azt jelzi, hogy az ARM processzorok készen állnak a szerverpiac meghódítására. Hiszen a PC utáni korszakot éljük. Az éves x86-szállítások közel 10%-kal estek vissza 2011-es csúcsuk óta, míg a RISC chipek száma 20 milliárdra emelkedett. Ma a világ 99 és 32 bites processzorainak 64%-a RISC.

A Turing-díjas John Hennessy és David Patterson 2019 februárjában publikált egy cikket "A számítógépes építészet új aranykora". Íme, amit írnak:

A piac rendezte a RISC-CISC vitát. Bár a CISC megnyerte a PC-s korszak későbbi szakaszait, de a RISC nyer most, amikor beköszönt a PC utáni korszak. Évtizedek óta nem hoztak létre új CISC ISA-kat. Meglepetésünkre az általános célú processzorokra vonatkozó legjobb ISA-elvekkel kapcsolatos konszenzus ma is a RISC mellett dől el, 35 évvel a feltalálása után... A nyílt forráskódú ökoszisztémákban a jól megtervezett chipek lenyűgöző előrelépést tesznek lehetővé, és ezáltal felgyorsítják a kereskedelmi alkalmazást. . Az általános célú processzorfilozófia ezekben a chipekben valószínűleg a RISC lesz, amely kiállta az idő próbáját. Ugyanolyan gyors innovációra számíthat, mint az elmúlt aranykorban, de ezúttal a költségek, az energia és a biztonság, nem csak a teljesítmény tekintetében.

„A következő évtizedben az új számítógép-architektúrák kambriumi robbanásszerű megjelenése lesz, ami izgalmas időket jelez az akadémiai és ipari számítógépes építészek számára” – fejezik be a lap.

Forrás: will.com

Hozzászólás