L-era tas-servers ARM ġejja?

L-era tas-servers ARM ġejja?
SynQuacer E-Series motherboard għal server ARM b'24 qalba fuq proċessur ARM Cortex A53 bi 32 GB RAM, Diċembru 2018

Għal ħafna snin, il-proċessuri ARM reduced instruction set (RISC) iddominaw is-suq tal-apparat mobbli. Iżda qatt ma rnexxielhom jidħlu fiċ-ċentri tad-dejta, fejn Intel u AMD għadhom jirrenjaw bis-sett ta 'struzzjonijiet x86. Minn żmien għal żmien, jidhru soluzzjonijiet eżotiċi individwali, bħal Server ARM b'24 qalba fuq il-pjattaforma Banana Pi, iżda għad m'hemmx proposti serji. B'mod aktar preċiż, ma kienx qabel din il-ġimgħa.

AWS nediet il-proċessuri ARM ta '64-qalba tagħha stess fil-cloud din il-ġimgħa Graviton2 hija sistema fuq ċippa b'qalba ARM Neoverse N1. Il-kumpanija ssostni li Graviton2 huwa ħafna aktar mgħaġġel mill-proċessuri ARM tal-ġenerazzjoni preċedenti f'każijiet EC2 A1, u hawnhekk qiegħed l-ewwel testijiet indipendenti.

In-negozju tal-infrastruttura huwa kollu dwar it-tqabbil tan-numri. Fil-fatt, il-klijenti ta 'ċentru tad-dejta jew servizz tal-cloud ma jimpurtahomx x'arkitettura għandhom il-proċessuri. Huma jimpurtahom mill-proporzjon tal-prezz/prestazzjoni. Jekk it-tħaddim fuq ARM huwa orħos milli jaħdem fuq x86, allura jintgħażlu.

Sa ftit ilu, kien impossibbli li wieħed jgħid b'mod inekwivoku li l-kompjuters fuq ARM ikun aktar profittabbli milli fuq x86. Per eżempju, server 24-core ARM Cortex A53 huwa mudell SocioNext SC2A11 jiswa madwar $1000, li jista 'jmexxi web server fuq Ubuntu, iżda kien ferm inferjuri fil-prestazzjoni għall-proċessur x86.

Madankollu, l-effiċjenza enerġetika aqwa tal-proċessuri ARM tagħmilna nħarsu lejhom għal darb'oħra u għal darb'oħra. Pereżempju, is-SocioNext SC2A11 jikkonsma biss 5 W. Iżda l-elettriku jammonta għal kważi 20% tal-ispejjeż ta 'ċentru tad-dejta. Jekk dawn iċ-ċipep juru prestazzjoni deċenti, allura x86 ma jkollu ebda ċans.

L-Ewwel Miġja ta' ARM: Każijiet EC2 A1

Fl-aħħar tal-2018, introduċa AWS istanzi EC2 A1 fuq il-proċessuri ARM tagħna stess. Dan żgur kien sinjal għall-industrija dwar bidliet potenzjali fis-suq, iżda r-riżultati tal-parametri referenzjarji kienu diżappuntanti.

It-tabella hawn taħt turi riżultati tal-ittestjar tal-istress istanzi EC2 A1 (ARM) u EC2 M5d.metal (x86). L-utilità kienet użata għall-ittestjar stress-ng:

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

Kif tistgħu taraw, A1 għamel agħar fit-testijiet kollha ħlief fil-cache. Fil-biċċa l-kbira tal-indikaturi l-oħra, ARM kien inferjuri ħafna. Din id-differenza fil-prestazzjoni hija akbar mid-differenza fil-prezz ta '46% bejn l-A1 u l-M5. Fi kliem ieħor, każijiet fuq proċessuri x86 xorta kellhom proporzjon aħjar prezz/prestazzjoni:

Test
EC2 A1
EC2 M5d.metall
Differenza

cache
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02%

matriċi
77932
252190
-69,10%

CPU
9336
24077
-61,22%

memcpy
21085
111877
-81,15%

qsort
522
728
-28,30%

dentry
1389634
2770985
-49.85%

timer
4970125
15367075
-67,66%

Naturalment, il-mikrobenchmarks mhux dejjem juru stampa oġġettiva. Dak li huwa importanti huwa d-differenza fil-prestazzjoni attwali tal-applikazzjoni. Imma hawn l-istampa rriżulta li ma kinitx aħjar. Il-kollegi minn Scylla qabblu każijiet a1.metal u m5.4xlarge mal-istess numru ta 'proċessuri. F'test tal-qari ta 'database NoSQL standard f'konfigurazzjoni ta' nodu wieħed, l-ewwel wieħed wera operazzjonijiet ta 'qari 102 kull sekonda, u t-tieni 000. Fiż-żewġ każijiet, il-proċessuri kollha disponibbli jintużaw f'610%. Dan huwa ekwivalenti għal madwar sitt darbiet tnaqqis fil-prestazzjoni, li mhux ikkumpensat mill-prezz aktar baxx.

Barra minn hekk, l-istanzi A1 jaħdmu biss fuq EBS mingħajr appoġġ għal apparati NVMe veloċi bħal każijiet oħra.

B'mod ġenerali, l-A1 kien pass f'direzzjoni ġdida, iżda ma laħaqx l-aspettattivi ta 'ARM.

It-Tieni Miġja ta' ARM: Każijiet EC2 M6

L-era tas-servers ARM ġejja?

Dak kollu nbidel din il-ġimgħa meta AWS introduċiet klassi ġdida ta' servers ARM, kif ukoll numru ta' każijiet fuq proċessuri ġodda. Graviton2Inklużi M6g u M6gd.

It-tqabbil ta' dawn il-każijiet juri stampa kompletament differenti. F'xi testijiet, ARM jaħdem aħjar, u xi kultant ħafna aħjar, minn x86.

Hawn huma r-riżultati tat-tħaddim tal-istess kmand tal-ittestjar tal-istress:

Test
EC2 M6g
EC2 M5d.metall
Differenza

cache
218
311
-29,90%

icache
45887
34368
33,52%

matriċi
453982
252190
80,02%

CPU
14694
24077
-38,97%

memcpy
134711
111877
20,53%

qsort
943
728
29,53%

dentry
3088242
2770985
11,45%

timer
55515663
15367075
261,26%

Din hija kwistjoni kompletament differenti: l-M6g huwa ħames darbiet aktar mgħaġġel mill-A1 meta jwettaq operazzjonijiet ta 'qari mid-database Scylla NoSQL, u l-istanzi l-ġodda tal-M6gd imexxu drajvs NVMe veloċi.

Offensiva ARM fuq il-fronti kollha

Il-proċessur AWS Graviton2 huwa biss eżempju wieħed ta 'ARM li qed jintuża fiċ-ċentri tad-dejta. Iżda s-sinjali ġejjin minn direzzjonijiet differenti. Per eżempju, fil-15 ta 'Novembru, 2019, l-istartjar Amerikana Nuvia attirat $53 miljun f'finanzjament ta' riskju.

L-istartjar twaqqfet minn tliet inġiniera ewlenin li kienu involuti fil-ħolqien ta 'proċessuri f'Apple u Google. Huma jwiegħdu li jiżviluppaw proċessuri għal ċentri tad-dejta li se jikkompetu ma 'Intel u AMD.

Fuq informazzjoni disponibbliNuvia iddisinjat qalba tal-proċessur mill-qiegħ li tista’ tinbena fuq l-arkitettura ARM, iżda mingħajr ma tikseb liċenzja ARM.

Dan kollu jindika li l-proċessuri ARM huma lesti li jirbħu s-suq tas-server. Wara kollox, ngħixu f'era ta 'wara l-PC. Il-vjeġġi annwali x86 naqsu kważi 10% mill-ogħla livell tagħhom fl-2011, filwaqt li ċ-ċipep RISC telgħu għal 20 biljun. Illum, 99% tal-proċessuri ta' 32 u 64 bit tad-dinja huma RISC.

Ir-rebbieħa tal-Premju Turing John Hennessy u David Patterson ppubblikaw artiklu fi Frar 2019 "Età tad-Deheb Ġdida għall-Arkitettura tal-Kompjuter". Hawn dak li jiktbu:

Is-suq solviet it-tilwima RISC-CISC. Għalkemm CISC rebaħ l-istadji aktar tard tal-era tal-PC, iżda RISC qed jirbaħ issa li waslet l-era ta 'wara l-PC. L-ebda CISC ISAs ġodda ma nħolqu għal għexieren ta' snin. B'sorpriża tagħna, il-kunsens dwar l-aħjar prinċipji ISA għall-proċessuri għal skopijiet ġenerali llum għadu jxaqleb favur RISC, 35 sena wara l-invenzjoni tiegħu... F'ekosistemi ta' sors miftuħ, ċipep iddisinjati tajjeb juru avvanzi konvinċenti u b'hekk jaċċelleraw l-adozzjoni kummerċjali. . Il-filosofija tal-proċessur ta 'skop ġenerali f'dawn iċ-ċipep x'aktarx se tkun RISC, li għadda mit-test taż-żmien. Jistennew l-istess innovazzjoni rapida bħal matul l-aħħar età tad-deheb, iżda din id-darba f'termini ta 'spejjeż, enerġija u sikurezza, mhux biss prestazzjoni.

"L-għaxar snin li ġejjin se jaraw splużjoni Cambrian ta 'arkitetturi ġodda tal-kompjuter, li jindikaw żminijiet eċċitanti għall-periti tal-kompjuter fl-akkademja u l-industrija," jikkonkludu l-karta.

Sors: www.habr.com

Żid kumment