캘리포니아 회사 암페어 업계 최초로 80비트 아키텍처 기반의 64코어 ARM 서버 프로세서 출시 암 페레 알 트라.

몇 년 동안 전문가들은 ARM 플랫폼이 데이터 센터에서 x86과 경쟁할 것이라고 예측해 왔지만 실제로는 그런 일이 일어나지 않았습니다. 2019년 말에는 인텔은 95,5%의 점유율로 지배적, AMD는 4,5%입니다.

그러나 SPECrate 2017 정수 벤치마크의 새로운 ARM 프로세서는 가장 빠른 64코어 AMD EPYC 또는 Cascade Lake 제품군의 상위 28코어 Xeon보다 더 높은 성능을 보여줍니다. 이는 이미 심각한 주장입니다(비록 벤치마크 결과가 약간 "비뚤어져 있지만", 아래 참조).

ARM의 주요 장점은 에너지 효율성이며, 이는 정의상 아키텍처로 인해 x86 프로세서와 일치할 수 없습니다. 80코어 Ampere Altra의 TDP는 45~210W이고 클럭 속도는 3GHz입니다.

Ampere는 이 설계가 Meltdown 및 Specter와 같은 부채널 공격으로부터 개별 코어를 더 잘 보호하기 때문에 두 개가 아닌 코어당 하나의 스레드가 보안을 강화한다고 믿습니다.

이 프로세서는 데이터 분석, 인공 지능, 데이터베이스, 스토리지, 통신 스택, 엣지 컴퓨팅, 웹 호스팅 및 클라우드 애플리케이션과 같은 서버 애플리케이션용으로 설계되었습니다. 특히 기계 학습 애플리케이션의 경우 FP16(반정밀도 숫자) 및 INT8(단일 바이트 정수 표현) 데이터 형식에 대한 하드웨어 지원이 구현되었습니다. AES 및 SHA-256 해싱을 위한 하드웨어 가속도 있습니다.

이 칩은 7nm 공정 기술을 사용하여 TSMC 공장에서 제조됩니다. 첫 번째 CPU 샘플은 이미 잠재 고객에게 전송되었으며 2020년 중반에 대량 생산이 시작될 예정입니다.

Ampere CEO이자 전 Intel 사장인 Renée James는 ARM 서버 프로세서도 설계한 파산한 Applied Micro Circuits Corporation(2017~1979)을 기반으로 2017년 2011월 Ampere Computing을 설립했습니다. 특히 64년에는 ARMv8-A 기반의 XNUMX비트 X-Gene 플랫폼을 선보였습니다.

제임스는 현재 암페어 컴퓨팅(Ampere Computing)의 CEO 겸 이사회 의장직과 미국 대통령에게 자문을 제공하는 국가안보통신자문위원회(National Security Telecommunications Advisory Committee) 부의장직을 겸임하고 있습니다.

ARM 프로세서를 서버 시장에 도입하려는 새로운 시도가 얼마나 성공적일지 궁금하다.

“시장에서 가장 많은 코어 수를 갖춘 프로세서를 출시했습니다.” говорит 제임스. “이제 우리는 [테스트를 위해] 업계 최대 클라우드 제공업체에 보냈습니다. 사람들이 놀랄 것이라고 생각합니다. [이전 기술]은 항상 새로운 것으로 대체됩니다. 그리고 기존 회사가 아니라면 새 회사에서. 제가 보기에 업계의 다음 단계라고 생각되는 분야에 참여하게 되어 매우 기쁩니다."

지난 몇 년 동안 AMD와 앞서 언급한 Applied Micro가 유사한 프로세서를 생산하려고 시도했을 때 64비트 ARM 서버 칩에 대한 이야기가 많이 있었습니다. 하지만 이들 회사는 실패했다. AMD는 ARM 프로젝트를 종료하고 Applied Micro의 자산을 종료했습니다. 팔렸다 메이컴 회사. 2017년 Carlyle Group은 ARM 프로세서 사업부를 인수했습니다. 거래는 2019년 말에 종료되었고 James는 Carlyle Group의 COO 자리를 떠나 새로운 회사의 CEO가 되었습니다.

두 개의 Ampere 서버 플랫폼: Mt. 옥과 산. 눈

Ampere Altra의 단일 스레드 코어와 이러한 CPU에 구축할 수 있는 "밀도가 높고 에너지 효율적인 서버"를 통해 고객은 "클라우드에 배포할 수 있는 서비스 수를 최대화"할 수 있습니다.

Ampere Altra 프로세서는 플랫폼을 기반으로 합니다. ARM 네오버스 N1. 보도 자료에 인용된 Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn 및 Micron의 엔지니어들로부터 새 서버에 대한 긍정적인 피드백을 받았습니다.

서버산 160개 프로세서(XNUMX개 코어)용 Jade: 데이터 분석, 데이터베이스, 웹

회사는 이 소프트웨어가 Ampere Altra와 함께 작동할 준비가 되었다고 말합니다: "현재 가장 큰 점은 모든 계층, OS 계층을 살펴보면 Linux에서 BSD, Windows까지 모든 것이 ARM을 지원한다는 것입니다."라고 Jeff Wittich는 말합니다. , Ampere 제품 부문 수석 부사장. — 가상화를 위해 Kubernetes, Docker, VMware 및 KBM을 지원합니다. 거기에서 모든 것이 지원됩니다. 애플리케이션 수준에서는 오늘날 클라우드에서 작동하는 모든 것이 이미 여기서 작동하고 있습니다.”

서버산 단일 프로세서에 탑재: 엣지 컴퓨팅, 통신 서비스, 웹, 데이터 스토리지

명세서

• 프로세서 하위 시스템
  • Sustained Turbo를 통해 최대 80GHz로 클럭되는 8.2개의 ARM v64+ 3,0비트 코어, ARM v8.3 및 v8.4에서 일부 개선 사항 추가
  • 1KB L64 I 캐시, 코어당 1KB L64 D 캐시, 코어당 2MB L1 캐시, 32MB 공유 시스템 레벨 캐시(SLC)
  • 이중 폭(128비트) SIMD(단일 명령, 다중 데이터) 명령 스트림
  • 메시 네트워크의 일관된 상호 연결
• 시스템 메모리
  • 8x 72비트 DDR4-3200 채널
  • ECC, 기호 기반 ECC, DDR4 RAS
  • 소켓당 최대 16개의 DIMM 및 4TB
• 시스템 자원
  • 전체 인터럽트 가상화(GICv3)
  • 전체 I/O 가상화(SMMUv3)
  • 엔터프라이즈 서버급 RAS(신뢰성, 가용성, 서비스 가능성) 신뢰성
• 네트워크
  • 128개의 PCIe Gen4 레인
    • 8/8GT/s(초당 기가트랜잭션)의 데이터 전송을 위한 확장 속도 모드(ESM)를 지원하는 4 x16 PCIe + 20 x25 PCIe/CCIX
    • 최대 48개의 x32 연결을 지원하는 2개의 컨트롤러
  • 192P 구성의 2라인
  • 다중 소켓 지원
  • 4줄 x16 CCIX
• 온도 범위 – 0°C ~ +90°C
• 음식
  • CPU: 0,80V, DDR4: 1,2V
  • I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
• 전원 관리 – 동적 정격, Turbo Gen2, 저전압 보호
• Корпус – 4926핀 FCLGA
• 생산 – FinFET 7nm 기술

벤치마크

Jeff Wittich는 Ampere 프로세서가 벤치마크에서 AMD의 가장 빠른 EPYC 프로세서보다 4% 더 나은 성능을 발휘하고 14% 더 적은 전력을 소비한다고 말합니다. 우리는 64코어 EPYC 프로세서에 대해 이야기하고 있습니다.
TDP가 7742W이고 가격이 225달러인 6950입니다. 이는 Zen 2 마이크로아키텍처를 기반으로 한 EPYC 2 프로세서 제품군 중 가장 강력한 프로세서로, 2019년 XNUMX월에 출시되었습니다.

Wittich는 또한 Cascade Lake 제품군의 28코어 Xeon 프로세서와도 비교했습니다. Ampere Altra 프로세서는 "성능은 2,23배, 에너지 효율성은 2,11배" 뛰어났습니다. 여기서는 28코어 Xeon Platinum 8280(205W)과 성능을 비교하고, 코어당 에너지 효율을 계산했습니다.

Ampere Altra 프로세서는 SPECrate 2017 정수 벤치마크에서 259점 이상의 점수를 얻은 것으로 알려졌습니다. 결과 테이블 이는 ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) 서버 시스템(2.20GHz, AMD EPYC 7601) 및 ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 서버 시스템 2.25GHz, AMD EPYC 7742의 최고 성능보다 열등합니다.

그러나 성능 비교에서 Ampere는 벤치마크 코드를 컴파일하기 위해 AMD0,85 컴파일러 제품군을 사용했기 때문에 AMD 결과에 64의 요소를 적용했습니다. 이는 AMD C/C++ 컴파일러가 더 최적화된 결과를 생성하기 때문에 자체적으로 사용한 GCC 8.2와 비교됩니다. ARM의 GCC보다 코드.

벤치마크에 대한 이러한 조정에도 불구하고 Ampere Altra는 성능과 에너지 효율성 측면에서 매우 인상적인 것으로 보입니다. 42kW 전원 공급 장치를 갖춘 표준 12,5U 서버 랙은 약 3500개의 프로세서 코어를 수용할 수 있어 코어당 와트를 절약할 수 있습니다.

그리고 이것은 시작에 불과합니다. Jeff Wittich는 XNUMX년 안에 Ampere가 코어 수를 더욱 늘릴 코드명 Mystique라는 또 다른 제품이 시장에 출시될 것이라고 말했습니다.

Mystique는 동일한 소켓을 지원하므로 마더보드를 교체할 필요가 없습니다. 차세대 Siryn SoC는 2022년 출시될 예정입니다.

최근 몇 년 동안 Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon 및 AppliedMicro/Ampere 등 다양한 회사에서 ARM 서버 프로세서를 출시하려는 여러 시도가 있었습니다. 이러한 시도의 대부분은 실패했습니다. 그러나 상황이 변화하고 있다는 징후가 있습니다. 2019년 XNUMX월 아마존 프로덕션에 출시됨 64코어 ​​ARM 프로세서가 탑재된 서버 그 라비 톤 2 동일한 코어 ARM Neoverse N1 코어를 기반으로 한 시스템 온 칩입니다. 일부 테스트에서 ARM 인스턴스(M6g 및 M6gd)는 x86보다 성능이 더 좋고 때로는 훨씬 더 뛰어납니다.

2019년 XNUMX월 미국의 스타트업 누비아(Nuvia)가 벤처 자금 53만 달러 유치. 이 스타트업은 Apple과 Google의 프로세서 개발에 참여한 세 명의 주요 엔지니어가 설립했습니다. 그들은 또한 Intel 및 AMD와 경쟁할 서버 프로세서를 개발할 것을 약속합니다. 에 의해 이용 가능한 정보Nuvia는 ARM 아키텍처를 기반으로 구축할 수 있지만 ARM 라이센스를 얻지 않고도 처음부터 프로세서 코어를 설계했습니다.

이 모든 것은 RISC 프로세서가 모바일 장치뿐만 아니라 서버, 데스크톱 컴퓨터 및 랩톱에서도 응용 프로그램을 찾을 수 있음을 나타냅니다. 그런데 소문이 있다. 향후 Apple MacBook 노트북도 ARM 프로세서로 출시될 예정입니다..

실제로 ARM A12X 프로세서를 탑재한 최신 iPad Pro 모델은 Core i15 및 Core i7 프로세서를 탑재한 9인치 MacBook Pro만큼 강력하므로 이러한 업그레이드는 상당히 논리적입니다.

출처 : habr.com