syarikat California Ampere memperkenalkan pemproses pelayan ARM 80-teras pertama dalam industri berdasarkan seni bina 64-bit Ampere Altra.

Selama beberapa tahun, pakar telah meramalkan bahawa platform ARM akan bersaing dengan x86 di pusat data, tetapi ini tidak berlaku. Pada penghujung tahun 2019 di sana dikuasai oleh Intel dengan bahagian 95,5%, AMD mempunyai 4,5%.

Walau bagaimanapun, pemproses ARM baharu dalam penanda aras integer SPECrate 2017 menunjukkan prestasi yang lebih baik daripada AMD EPYC 64-teras terpantas atau Xeon 28-teras teratas dalam keluarga Cascade Lake. Ini sudah menjadi tuntutan yang serius (walaupun keputusan penanda aras agak "berpusing", lihat di bawah).

Kelebihan utama ARM ialah kecekapan tenaga, yang, mengikut definisi, tidak boleh dibandingkan dengan pemproses x86 kerana seni bina. Ampere Altra 80 teras mempunyai TDP 45-210W dan kelajuan jam 3GHz.

Ampere percaya bahawa satu utas setiap teras dan bukannya dua menyumbang kepada keselamatan yang lebih tinggi, kerana reka bentuk ini lebih melindungi teras individu daripada serangan saluran sisi seperti Meltdown dan Spectre.

Pemproses direka bentuk untuk aplikasi pelayan seperti analisis data, kecerdasan buatan, pangkalan data, storan, tindanan telekomunikasi, pengkomputeran tepi, pengehosan web dan aplikasi awan. Khususnya untuk aplikasi pembelajaran mesin, perkakasan menyokong format data FP16 (separuh ketepatan) dan INT8 (integer bait tunggal). Terdapat juga pencincangan AES dan SHA-256 dipercepatkan perkakasan.

Cip dihasilkan pada proses 7nm TSMC. Sampel CPU pertama telah pun dihantar kepada bakal pelanggan, dan pengeluaran besar-besaran dijadualkan bermula pada pertengahan 2020.

Ketua Pegawai Eksekutif Ampere dan bekas presiden Intel Renée James mengasaskan Ampere Computing pada Oktober 2017 daripada Applied Micro Circuits Corporation yang muflis (1979-2017), yang turut mereka bentuk pemproses pelayan ARM. Khususnya, pada tahun 2011 ia memperkenalkan platform X-Gene 64-bit berdasarkan ARMv8-A.

James kini menggabungkan jawatannya sebagai Ketua Pegawai Eksekutif dan Pengerusi Lembaga Pengarah Pengkomputeran Ampere dengan jawatan Naib Pengerusi Jawatankuasa Penasihat Telekomunikasi Keselamatan Negara, yang menasihati Presiden Amerika Syarikat.

Saya tertanya-tanya sejauh mana kejayaan percubaan baharu untuk membawa pemproses ARM ke pasaran pelayan.

"Kami mengeluarkan pemproses dengan bilangan teras tertinggi di pasaran," ia berkata-kata James. “Sekarang kami telah menghantarnya [untuk ujian] kepada beberapa penyedia awan terbesar dalam industri… Saya rasa orang ramai akan terkejut. [Untuk menggantikan teknologi terdahulu] sentiasa ada sesuatu yang baharu. Dan jika bukan dari syarikat yang sedia ada, maka dari yang baru. Ia sangat menarik untuk mengusahakan apa yang saya lihat sebagai evolusi industri seterusnya."

Terdapat banyak perbincangan mengenai cip pelayan ARM 64-bit pada tahun-tahun lalu, apabila AMD dan Applied Micro yang disebutkan di atas cuba menghasilkan pemproses yang serupa. Tetapi syarikat-syarikat ini gagal. AMD menutup projek ARMnya, manakala aset Applied Micro telah dijual syarikat Macom. Pada 2017, Kumpulan Carlyle membeli bahagian pemproses ARM daripadanya. Perjanjian itu ditutup pada penghujung 2019, dan James mengambil alih sebagai CEO syarikat baharu itu, meninggalkan jawatannya sebagai COO di Kumpulan Carlyle.

Dua platform pelayan Ampere: Mt. Jade dan Mt. salji

Teras Ampere Altra berbenang tunggal dan "pelayan cekap tenaga padat" yang boleh dibina pada CPU sedemikian akan membolehkan pelanggan "memaksimumkan bilangan perkhidmatan yang boleh mereka gunakan dalam awan," kata syarikat itu.

Pemproses Ampere Altra adalah berdasarkan platform ARM Neoverse N1. Maklum balas positif pada pelayan baharu datang daripada jurutera Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn dan Micron, yang kesemuanya disebut dalam siaran akhbar.

Pelayan Mt. Jade pada dua pemproses (160 teras): analisis data, pangkalan data, web

Syarikat itu berkata perisian itu sedia Ampere Altra: "Perkara yang paling penting sekarang ialah jika anda melihat pada semua peringkat, tahap OS, segala-galanya daripada Linux ke BSD ke Windows, semua orang menyokong ARM," kata Jeff Wittich. Wittich, Naib Presiden Kanan Ampere Products. - Untuk virtualisasi, kami mempunyai sokongan untuk Kubernetes, Docker, VMware dan KBM. Semuanya disokong di sana. Pada peringkat aplikasi, semua yang berfungsi dalam awan hari ini sudah berfungsi dengan kami.”

Pelayan Mt. Salji setiap pemproses: pengkomputeran tepi, perkhidmatan telekomunikasi, web, storan

Spesifikasi

• Subsistem pemproses
  • 80 ARM v8.2+ teras 64-bit sehingga 3,0 GHz dengan Sustained Turbo, menambah beberapa penambahbaikan daripada ARM v8.3 dan v8.4
  • 1 KB L64 I-cache, 1 KB L64 D-cache setiap teras, 2 MB L1 cache setiap teras, 32 MB shared system-level cache (SLC)
  • Aliran SIMD (Arahan Tunggal, Berbilang Data) arahan pendek dua lebar (128 bit)
  • Sambungan koheren dalam rangkaian mesh
• Memori sistem
  • 8x saluran DDR72-4 3200-bit
  • ECC, ECC berasaskan simbol, DDR4 RAS
  • Sehingga 16 DIMM dan 4 TB setiap soket
• Sumber sistem
  • Maya gangguan penuh (GICv3)
  • Maya I/O Penuh (SMMUv3)
  • Kebolehpercayaan RAS (Reliability, Availability, Serviceability) bagi kelas pelayan perusahaan
• Сеть
  • 128 lorong PCIe Gen4
    • 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX dengan sokongan Mod Kelajuan Lanjutan (ESM) untuk pemindahan data pada 20/25 GT/s (transaksi giga sesaat)
    • 48 pengawal untuk menyokong sehingga 32 x2 sambungan
  • 192 baris dalam konfigurasi 2P
  • Sokongan soket berbilang
  • 4 baris x16 CCIX
• Julat Suhu – dari 0°C hingga +90°C
• Makanan
  • CPU: 0,80V, DDR4: 1,2V
  • I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
• Pengurusan tenaga – Penilaian dinamik, Turbo Gen2, perlindungan penurunan voltan
• Perumahan – 4926-pin FCLGA
• Pengeluaran – Teknologi FinFET 7nm

Penanda aras

Jeff Wittich mengatakan bahawa dalam ujian, pemproses Ampere berprestasi 4% lebih baik daripada pemproses EPYC terpantas AMD dan menggunakan kuasa 14% kurang. Ini ialah pemproses EPYC 64-teras.
7742 dengan TDP 225W dan kos $6950. Ini adalah yang paling berkuasa dalam keluarga pemproses EPYC 2 berdasarkan seni bina mikro Zen 2. Keluarga ini diperkenalkan pada Ogos 2019.

Wittich juga memberikan perbandingan dengan pemproses Xeon 28 teras keluarga Tasik Cascade. Pemproses Ampere Altra mengatasinya "dengan 2,23 kali dalam prestasi dan 2,11 kali dalam kecekapan tenaga". Di sini, angka telah dibandingkan dengan 28 teras Xeon Platinum 8280 (205 W), dan kecekapan tenaga dikira berdasarkan satu teras.

Dalam penanda aras integer SPECrate 2017, pemproses Ampere Altra dilaporkan mendapat markah lebih 259. jadual keputusan ini adalah lebih rendah daripada prestasi puncak Sistem Pelayan ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) dan Sistem Pelayan ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.

Walau bagaimanapun, dalam perbandingan prestasi, Ampere menggunakan faktor 0,85 pada keputusan AMD kerana penggunaan pakej pengkompil AMD64 untuk menyusun kod penanda aras berbanding GCC 8.2, yang digunakan sendiri, memandangkan pengkompil AMD C/C++ menghasilkan lebih banyak kod yang dioptimumkan daripada GCC untuk ARM.

Walaupun terdapat tweak penanda aras, Ampere Altra kelihatan sangat mengagumkan dari segi prestasi dan kecekapan tenaga. Rak pelayan 42U biasa dengan kuasa 12,5kW boleh membungkus kira-kira 3500 teras pemproses untuk penjimatan dalam watt setiap teras.

Dan ini baru permulaan. Jeff Wittich berkata bahawa produk lain, dengan nama kod Mystique, akan memasuki pasaran dalam masa setahun, dengan Ampere meningkatkan lagi bilangan teras.

Mystique akan menyokong penyambung yang sama, jadi tidak perlu menukar papan induk. Siryn SoC generasi seterusnya dijadualkan pada 2022.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kami telah melihat beberapa percubaan untuk mengeluarkan pemproses pelayan ARM daripada pelbagai syarikat: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon dan AppliedMicro/Ampere. Kebanyakan percubaan ini tidak berjaya. Tetapi ada tanda-tanda bahawa keadaan berubah. Pada Disember 2019 Amazon dilancarkan kepada pengeluaran pelayan dengan pemproses ARM 64-teras Graviton2 ialah sistem pada cip pada teras yang sama dengan teras ARM Neoverse N1. Dalam sesetengah ujian, kejadian ARM (M6g dan M6gd) menunjukkan prestasi yang lebih baik, dan kadangkala jauh lebih baik, daripada x86.

Pada November 2019, dilaporkan bahawa syarikat permulaan Amerika Nuvia mengumpul $53 juta dalam pembiayaan teroka. Permulaan itu diasaskan oleh tiga jurutera utama yang terlibat dalam penciptaan pemproses di Apple dan Google. Mereka juga berjanji untuk membangunkan pemproses pelayan yang akan bersaing dengan Intel dan AMD. Oleh maklumat yang ada, Nuvia telah mereka bentuk teras pemproses dari bawah ke atas yang boleh dibina "di atas" seni bina ARM, tetapi tanpa mendapatkan lesen ARM.

Semua ini menunjukkan bahawa pemproses RISC boleh mencari aplikasi bukan sahaja dalam peranti mudah alih, tetapi juga dalam pelayan, serta dalam komputer meja dan komputer riba. By the way, ada khabar angin bahawa Apple MacBook masa depan juga akan datang dengan pemproses ARM.

Malah, model iPad Pro terbaharu dengan pemproses A12X berasaskan ARM hampir setanding dengan prestasi MacBook Pro 15-inci dengan pemproses Core i7 dan Core i9, jadi peningkatan sedemikian agak logik.

Sumber: www.habr.com