azienda californiana ha introdotto il primo processore server ARM a 80 core del settore basato su un'architettura a 64 bit .
Da diversi anni gli esperti prevedono che la piattaforma ARM farà concorrenza a x86 nei data center, ma ciò non sta accadendo. Alla fine del 2019 lì , AMD ha il 4,5%.
Tuttavia, il nuovo processore ARM nel benchmark intero SPECrate 2017 mostra prestazioni più elevate rispetto al più veloce AMD EPYC a 64 core o al top Xeon a 28 core della famiglia Cascade Lake. Questa è già un’affermazione seria (anche se i risultati dei benchmark sono un po’ “distorti”, vedi sotto).
Il vantaggio principale di ARM è l'efficienza energetica, che, per definizione, non può essere eguagliata dai processori x86 a causa dell'architettura. L'Ampere Altra a 80 core ha un TDP di 45-210 W e una velocità di clock di 3 GHz.
Ampere ritiene che un thread per core invece di due porti a una maggiore sicurezza perché questo design protegge meglio i singoli core dagli attacchi del canale laterale come Meltdown e Spectre.
Il processore è progettato per applicazioni server come analisi dei dati, intelligenza artificiale, database, archiviazione, stack di telecomunicazioni, edge computing, web hosting e applicazioni cloud. Soprattutto per le applicazioni di apprendimento automatico, è stato implementato il supporto hardware per i formati di dati FP16 (numeri a mezza precisione) e INT8 (rappresentazione di numeri interi a byte singolo). È disponibile anche l'accelerazione hardware per l'hashing AES e SHA-256.
I chip sono prodotti nello stabilimento TSMC utilizzando la tecnologia di processo a 7 nm. I primi campioni di CPU sono già stati inviati ai potenziali clienti e la produzione in serie dovrebbe iniziare a metà del 2020.
Renée James, CEO di Ampere ed ex presidente di Intel, ha fondato Ampere Computing nell'ottobre 2017 sulla fondazione della fallita Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), che progettava anche processori per server ARM. In particolare, nel 2011 ha introdotto la piattaforma X-Gene a 64 bit basata su ARMv8-A.
James attualmente combina le posizioni di amministratore delegato e presidente del consiglio di amministrazione di Ampere Computing con la posizione di vicepresidente del comitato consultivo per le telecomunicazioni per la sicurezza nazionale, che consiglia il presidente degli Stati Uniti.
Mi chiedo quanto successo avrà il nuovo tentativo di portare i processori ARM sul mercato dei server.
"Abbiamo rilasciato il processore con il maggior numero di core sul mercato", Giacomo. “Ora lo abbiamo inviato [per i test] ad alcuni dei più grandi fornitori di servizi cloud del settore... Penso che le persone rimarranno sorprese. [Le tecnologie precedenti] vengono sempre sostituite da qualcosa di nuovo. E se non da un'azienda esistente, allora da una nuova. È molto entusiasmante lavorare su quella che vedo come la prossima fase del settore."
Si parlava molto di chip per server ARM a 64 bit negli anni passati, quando AMD e la già citata Applied Micro cercavano di produrre processori simili. Ma queste aziende hanno fallito. AMD ha chiuso il suo progetto ARM e le risorse di Applied Micro Azienda Macom. Nel 2017, Carlyle Group ha acquistato la sua divisione di processori ARM. L'accordo si è concluso alla fine del 2019 e James ha assunto la carica di CEO della nuova società, lasciando la sua posizione di COO presso il Carlyle Group.
Due piattaforme server Ampere: Mt. Giada e il Monte. Nevicare
I core a thread singolo di Ampere Altra e i "server densi ed efficienti dal punto di vista energetico" che possono essere costruiti su tali CPU consentiranno ai clienti di "massimizzare il numero di servizi che possono implementare nel cloud", ha affermato la società.
Il processore Ampere Altra si basa sulla piattaforma . Feedback positivo sui nuovi server è stato ricevuto dagli ingegneri di Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn e Micron, tutti citati nel comunicato stampa.
Server Monte. Jade per due processori (160 core): analisi dei dati, database, web
L'azienda afferma che il software è pronto per funzionare con Ampere Altra: "La cosa più importante in questo momento è che se guardi tutti i livelli, il livello del sistema operativo, tutto, da Linux a BSD a Windows, tutti supportano ARM", afferma Jeff Wittich. , Vicepresidente senior dei prodotti presso Ampere. — Per la virtualizzazione, disponiamo del supporto per Kubernetes, Docker, VMware e KBM. Lì è tutto supportato. A livello applicativo, tutto ciò che oggi funziona nel cloud funziona già qui”.
Server Monte. Neve su un processore: edge computing, servizi di telecomunicazioni, web, storage dati
Specificazioni
- Sottosistema processore
- 80 core ARM v8.2+ a 64 bit con clock fino a 3,0 GHz con Sustain Turbo, aggiunge alcuni miglioramenti da ARM v8.3 e v8.4
- I-cache L1 da 64 KB, D-cache L1 da 64 KB per core, cache L2 da 1 MB per core, cache a livello di sistema condivisa (SLC) da 32 MB
- Flusso di istruzioni SIMD (Single Instruction, Multiple Data) a doppia larghezza (128 bit).
- Interconnessioni coerenti in una rete mesh
- Memoria di sistema
- 8 canali DDR72-4 a 3200 bit
- ECC, ECC basato su simboli, DDR4 RAS
- Fino a 16 DIMM e 4 TB per socket
- Risorse di sistema
- Virtualizzazione completa degli interrupt (GICv3)
- Virtualizzazione I/O completa (SMMUv3)
- Affidabilità RAS (Reliability, Availability, Serviceability) di classe server aziendale
- Rete
- 128 corsie PCIe Gen4
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX con supporto per Extended Speed Mode (ESM) per trasferimento dati a 20/25 GT/s (gigatransazioni al secondo)
- 48 controller per supportare fino a 32 connessioni x2
- 192 linee in configurazione 2P
- Supporto per prese multiple
- 4 linee x16 CCIX
- 128 corsie PCIe Gen4
- Intervallo di temperatura – da 0°C a +90°C
- Cibo
- CPU: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
- I/O: 3,3 V/1,8 V, SerDes PLL: 1,8 V
- Gestione dell'alimentazione – Valutazione dinamica, Turbo Gen2, protezione da sottotensione
- alloggiamento – FCLGA a 4926 pin
- Produzione – Tecnologia FinFET da 7 nm
Punti di riferimenti
Jeff Wittich afferma che il processore Ampere offre prestazioni migliori del 4% rispetto al processore EPYC più veloce di AMD nei benchmark e consuma il 14% in meno di energia. Stiamo parlando di un processore EPYC a 64 core
7742 con un TDP di 225 W e un costo di $6950. Questo è il più potente della famiglia di processori EPYC 2 basata sulla microarchitettura Zen 2. La famiglia è stata introdotta nell'agosto 2019.
Wittich ha anche fatto un confronto con il processore Xeon a 28-core della famiglia Cascade Lake. Il processore Ampere Altra lo ha superato di "2,23 volte in termini di prestazioni e 2,11 volte in termini di efficienza energetica". Qui le prestazioni sono state confrontate con quelle dello Xeon Platinum 28 a 8280-core (205 W), e l'efficienza energetica è stata calcolata per core.
Secondo quanto riferito, il processore Ampere Altra ha ottenuto un punteggio superiore a 2017 nel benchmark intero SPECrate 259. questo è inferiore alle prestazioni di picco del sistema server ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) e del sistema server ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Tuttavia, nel confronto delle prestazioni, Ampere ha applicato un fattore di 0,85 ai risultati di AMD dovuto all'uso della suite di compilatore AMD64 per compilare il codice benchmark, rispetto al GCC 8.2 utilizzato da solo, poiché il compilatore AMD C/C++ produce risultati più ottimizzati codice rispetto a GCC su ARM.
Nonostante tali modifiche al benchmark, Ampere Altra sembra davvero impressionante in termini di prestazioni ed efficienza energetica. Un server rack standard da 42U con un alimentatore da 12,5 kW può contenere circa 3500 core di processore, risparmiando watt per core.
E questo è solo l'inizio. Jeff Wittich ha affermato che tra un anno ci sarà un altro prodotto sul mercato, nome in codice Mystique, in cui Ampere aumenterà ulteriormente il numero di core.
Mystique supporterà lo stesso socket, quindi non sarà necessario sostituire le schede madri. Il rilascio del SoC Siryn di prossima generazione è previsto per il 2022.
Negli ultimi anni abbiamo assistito a diversi tentativi di rilasciare processori per server ARM da parte di diverse aziende: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon e AppliedMicro/Ampere. La maggior parte di questi tentativi non hanno avuto successo. Ma ci sono segnali che la situazione sta cambiando. Nel dicembre 2019, Amazon server con processori ARM a 64 core è un system-on-chip basato sullo stesso core ARM Neoverse N1. In alcuni test, le istanze ARM (M6g e M6gd) hanno funzionato meglio, e talvolta molto meglio, di x86.
Nel novembre 2019 è stato riferito che la startup americana Nuvia . La startup è stata fondata da tre importanti ingegneri coinvolti nella creazione di processori presso Apple e Google. Promettono inoltre di sviluppare processori per server in grado di competere con Intel e AMD. Di Nuvia ha progettato da zero un core del processore che può essere costruito sull'architettura ARM, ma senza ottenere una licenza ARM.
Tutto ciò indica che i processori RISC possono trovare applicazione non solo nei dispositivi mobili, ma anche nei server, nonché nei computer desktop e laptop. A proposito, ci sono voci che .
In effetti, gli ultimi modelli di iPad Pro con processori ARM A12X sono potenti quasi quanto il MacBook Pro da 15 pollici con processori Core i7 e Core i9, quindi un aggiornamento del genere sarebbe abbastanza logico.
Fonte: habr.com