Kaliforníu fyrirtæki amper kynnti fyrsta 80 kjarna ARM miðlara örgjörva iðnaðarins sem byggir á 64 bita arkitektúr Ampere Altra.

Í nokkur ár núna hafa sérfræðingar spáð því að ARM pallurinn muni keppa við x86 í gagnaverum, en það er ekki að gerast. Í lok árs 2019 þar Intel ræður ríkjum með 95,5% hlutdeild, AMD er með 4,5%.

Hins vegar sýnir nýi ARM örgjörvinn í SPECrate 2017 heiltöluviðmiðinu meiri afköst en hraðskreiðasta 64 kjarna AMD EPYC eða efsta 28 kjarna Xeon af Cascade Lake fjölskyldunni. Þetta er nú þegar alvarleg fullyrðing (þótt viðmiðunarniðurstöðurnar séu svolítið „brenglaðar“, sjá hér að neðan).

Helsti kostur ARM er orkunýting, sem samkvæmt skilgreiningu er ekki hægt að jafna með x86 örgjörvum vegna arkitektúrsins. 80 kjarna Ampere Altra er með TDP 45-210 W og klukkuhraða 3 GHz.

Ampere telur að einn þráður á hvern kjarna í stað tveggja leiði til aukins öryggis vegna þess að þessi hönnun verndar einstaka kjarna betur fyrir hliðarrásarárásum eins og Meltdown og Spectre.

Örgjörvinn er hannaður fyrir netþjónaforrit eins og gagnagreiningu, gervigreind, gagnagrunna, geymslu, fjarskiptastafla, brúntölvu, vefhýsingu og skýjaforrit. Sérstaklega fyrir vélanámsforrit hefur verið innleitt vélbúnaðarstuðningur fyrir FP16 (hálfnákvæmar tölur) og INT8 (eins-bæta heiltöluframsetning) gagnasnið. Það er líka vélbúnaðarhröðun fyrir AES og SHA-256 hashing.

Kubbarnir eru framleiddir í TSMC verksmiðjunni með 7 nm vinnslutækni. Fyrstu örgjörvasýnin hafa þegar verið send til væntanlegra viðskiptavina og áætlað er að fjöldaframleiðsla hefjist um mitt ár 2020.

Forstjóri Ampere og fyrrverandi forseti Intel Renée James stofnaði Ampere Computing í október 2017 á grunni hins gjaldþrota Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), sem hannaði einnig ARM netþjóna örgjörva. Sérstaklega árið 2011 kynnti það 64 bita X-Gene vettvang byggt á ARMv8-A.

James sameinar nú stöðu forstjóra og stjórnarformanns Ampere Computing við stöðu varaformanns ráðgjafarnefndar þjóðaröryggisfjarskipta, sem er forseta Bandaríkjanna til ráðgjafar.

Ég velti því fyrir mér hversu vel nýja tilraunin til að koma ARM örgjörvum á netþjónamarkaðinn muni skila árangri.

„Við gáfum út örgjörvann með mesta fjölda kjarna á markaðnum,“ segir James. „Nú höfum við sent það [til prófunar] til nokkurra af stærstu skýjaveitum í greininni... Ég held að fólk verði hissa. [Fyrri tækni] er alltaf skipt út fyrir eitthvað nýtt. Og ef ekki frá núverandi fyrirtæki, þá frá nýju. Það er mjög spennandi að vinna að því sem ég lít á sem næsta stig í greininni.“

Mikið var rætt um 64-bita ARM netþjónakubba á undanförnum árum, þegar AMD og áðurnefnt Applied Micro reyndu að framleiða svipaða örgjörva. En þessi fyrirtæki brugðust. AMD lokaði ARM verkefni sínu og eignum Applied Micro voru seldar Macom fyrirtæki. Árið 2017 keypti Carlyle Group ARM örgjörvadeild sína. Samningnum lauk í lok árs 2019 og James tók við sem forstjóri nýja fyrirtækisins og yfirgaf stöðu sína sem COO hjá Carlyle Group.

Tveir Ampere netþjónapallar: Mt. Jade og Mt. Snjór

Einþráða kjarna Ampere Altra og „þéttir, orkusparandi netþjónar“ sem hægt er að byggja á slíkum örgjörvum munu gera viðskiptavinum kleift að „hámarka fjölda þjónustu sem þeir geta notað í skýinu,“ sagði fyrirtækið.

Ampere Altra örgjörvinn er byggður á pallinum ARM Neoverse N1. Jákvæð viðbrögð um nýju netþjónana hafa borist frá verkfræðingum hjá Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn og Micron, sem allir eru nefndir í fréttatilkynningunni.

Server Mt. Jade fyrir tvo örgjörva (160 kjarna): gagnagreining, gagnagrunnur, vefur

Fyrirtækið segir að hugbúnaðurinn sé tilbúinn til að vinna með Ampere Altra: "Það stærsta núna er að ef þú horfir á öll lögin, stýrikerfið, allt frá Linux til BSD til Windows styðja allt ARM," segir Jeff Wittich. Wittich , varaforseti vöru hjá Ampere. — Fyrir sýndarvæðingu höfum við stuðning fyrir Kubernetes, Docker, VMware og KBM. Þar er allt stutt. Á umsóknarstigi virkar allt sem virkar í skýinu í dag þegar hér.“

Server Mt. Snjór á einum örgjörva: jaðartölvur, fjarskiptaþjónusta, vefur, gagnageymsla

Tæknilýsing

• Undirkerfi örgjörva
  • 80 ARM v8.2+ 64-bita kjarna klukkaðir á allt að 3,0 GHz með Sustained Turbo, bætir við nokkrum endurbótum frá ARM v8.3 og v8.4
  • 1 KB L64 I-skyndiminni, 1 KB L64 D-skyndiminni á kjarna, 2 MB L1 skyndiminni á kjarna, 32 MB skyndiminni á sameiginlegu kerfisstigi (SLC)
  • Tvöföld breidd (128-bita) SIMD (Single Instruction, Multiple Data) kennslustraumur
  • Samhæfðar samtengingar í möskvakerfi
• Kerfisminni
  • 8x 72 bita DDR4-3200 rásir
  • ECC, táknbundið ECC, DDR4 RAS
  • Allt að 16 DIMM og 4 TB í hverri innstungu
• Kerfisauðlindir
  • Full trufla sýndarvæðing (GICv3)
  • Full I/O sýndarvæðing (SMMUv3)
  • Framtaksþjónaflokkur RAS (Reliability, Availability, Serviceability) áreiðanleiki
• Сеть
  • 128 PCIe Gen4 brautir
    • 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX með stuðningi fyrir Extended Speed ​​​​Mode (ESM) fyrir gagnaflutning á 20/25 GT/s (gígafærslur á sekúndu)
    • 48 stýringar til að styðja allt að 32 x2 tengingar
  • 192 línur í 2P uppsetningu
  • Stuðningur við marga fals
  • 4 línur x16 CCIX
• Hitastig – frá 0°C til +90°C
• matur
  • Örgjörvi: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
  • I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
• Orkustjórnun – Dynamic rating, Turbo Gen2, undirspennuvörn
• Húsnæði – 4926 pinna FCLGA
• Framleiðsla – FinFET 7 nm tækni

Viðmið

Jeff Wittich segir að Ampere örgjörvinn skili 4% betri árangri en hraðskreiðasti EPYC örgjörvi AMD í viðmiðum og eyðir 14% minni orku. Við erum að tala um 64 kjarna EPYC örgjörva
7742 með TDP 225 W og kostnaður upp á $6950. Þetta er sá öflugasti í EPYC 2 örgjörvafjölskyldunni sem byggir á Zen 2 örarkitektúr. Fjölskyldan var kynnt í ágúst 2019.

Wittich gerði einnig samanburð við 28 kjarna Xeon örgjörva úr Cascade Lake fjölskyldunni. Ampere Altra örgjörvinn fór fram úr honum "2,23 sinnum í afköstum og 2,11 sinnum í orkunýtni." Hér var frammistaða borin saman við 28 kjarna Xeon Platinum 8280 (205 W), og orkunýting reiknuð út á hvern kjarna.

Að sögn skorar Ampere Altra örgjörvinn yfir 2017 í SPECrate 259 heiltöluviðmiðinu. niðurstöðutöflu þetta er lakari en hámarksafköst ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) netþjónakerfis (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) og ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) netþjónakerfis 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.

Hins vegar, í frammistöðusamanburðinum, notaði Ampere stuðulinn 0,85 við niðurstöður AMD vegna notkunar á AMD64 þýðandasvítunni til að setja saman viðmiðunarkóðann, samanborið við GCC 8.2 sem hann notaði sjálfur, þar sem AMD C/C++ þýðandinn framleiðir meira bjartsýni kóða en GCC á ARM.

Þrátt fyrir slíkar breytingar á viðmiðinu lítur Ampere Altra mjög áhrifamikill út hvað varðar afköst og orkunýtni. Staðlað 42U netþjónarekki með 12,5 kW aflgjafa getur pakkað um 3500 örgjörvakjarna, sem sparar vött á hvern kjarna.

Og þetta er bara byrjunin. Jeff Wittich sagði að eftir eitt ár verði önnur vara á markaðnum, með kóðanafninu Mystique, þar sem Ampere mun auka fjölda kjarna enn frekar.

Mystique mun styðja sömu fals og því þarf ekki að skipta um móðurborð. Næsta kynslóð Siryn SoC er fyrirhuguð til útgáfu árið 2022.

Á undanförnum árum höfum við séð nokkrar tilraunir til að gefa út ARM miðlara örgjörva frá mismunandi fyrirtækjum: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon og AppliedMicro/Ampere. Flestar þessar tilraunir báru ekki árangur. En það eru merki um að ástandið sé að breytast. Í desember 2019, Amazon rúllað út í framleiðslu netþjóna með 64 kjarna ARM örgjörvum Graviton 2 er kerfi á flís byggt á sama kjarna ARM Neoverse N1 kjarna. Í sumum prófunum stóðu ARM tilvik (M6g og M6gd) betur, og stundum miklu betur, en x86.

Í nóvember 2019 var greint frá því að bandaríska sprotafyrirtækið Nuvia fékk 53 milljónir dollara í áhættufjármögnun. Gangsetningin var stofnuð af þremur leiðandi verkfræðingum sem tóku þátt í gerð örgjörva hjá Apple og Google. Þeir lofa einnig að þróa netþjóna örgjörva sem munu keppa við Intel og AMD. By fyrirliggjandi upplýsingarNuvia hefur hannað örgjörvakjarna frá grunni sem hægt er að byggja ofan á ARM arkitektúrinn, en án þess að fá ARM leyfi.

Allt þetta bendir til þess að RISC örgjörvar geti fundið forrit ekki aðeins í farsímum, heldur einnig á netþjónum, sem og í borðtölvum og fartölvum. Við the vegur, það eru sögusagnir um það framtíðar Apple MacBook fartölvur verða einnig gefnar út á ARM örgjörvum.

Reyndar eru nýjustu iPad Pro gerðirnar með ARM A12X örgjörvum næstum jafn öflugar og 15 tommu MacBook Pro með Core i7 og Core i9 örgjörvum, þannig að slík uppfærsla væri nokkuð rökrétt.

Heimild: www.habr.com