के एआरएम सर्भरहरूको युग आउँदैछ?

SynQuacer E-Series मदरबोर्ड 24-कोर ARM सर्भरको लागि ARM Cortex A53 प्रोसेसरमा 32 GB RAM को साथ, डिसेम्बर २०२०

धेरै वर्षदेखि, एआरएम कम गरिएको निर्देशन सेट (आरआईएससी) प्रोसेसरहरूले मोबाइल उपकरण बजारमा प्रभुत्व जमाएका छन्। तर तिनीहरूले डेटा केन्द्रहरूमा तोड्न कहिल्यै व्यवस्थित गरेनन्, जहाँ इंटेल र AMD अझै पनि x86 निर्देशन सेटको साथ शासन गर्दछ। समय-समयमा, व्यक्तिगत विदेशी समाधानहरू देखा पर्दछ, जस्तै केले Pi प्लेटफर्ममा 24-कोर ARM सर्भरतर, अहिलेसम्म कुनै गम्भीर प्रस्ताव आएको छैन । अझ स्पष्ट रूपमा, यो यो हप्ता सम्म थिएन।

AWS ले यस हप्ता क्लाउडमा आफ्नै 64-कोर ARM प्रोसेसरहरू सुरू गर्‍यो ग्रेभिटन २ ARM Neoverse N1 कोर भएको प्रणाली-अन-चिप हो। कम्पनीले दावी गरेको छ कि Graviton2 EC2 A1 उदाहरणहरूमा अघिल्लो जेनरेशन ARM प्रोसेसरहरू भन्दा धेरै छिटो छ, र यो यहाँ छ। पहिलो स्वतन्त्र परीक्षण.

पूर्वाधार व्यवसाय भनेको संख्या तुलना गर्ने बारे हो। वास्तवमा, डाटा सेन्टर वा क्लाउड सेवाका क्लाइन्टहरूले प्रोसेसरहरूको वास्तुकलाको वास्ता गर्दैनन्। तिनीहरू मूल्य/प्रदर्शन अनुपातको ख्याल राख्छन्। यदि ARM मा चलिरहेको छ भने x86 मा दौडनु भन्दा सस्तो छ, त्यसपछि तिनीहरू छनोट हुनेछन्।

हाल सम्म, यो स्पष्ट रूपमा भन्न असम्भव थियो कि ARM मा कम्प्युटिङ x86 मा भन्दा बढी लाभदायक हुनेछ। उदाहरण को लागी, सर्भर 24-कोर ARM Cortex A53 एक मोडेल हो SocioNext SC2A11 लगभग $ 1000 को लागत, जसले Ubuntu मा वेब सर्भर चलाउन सक्छ, तर x86 प्रोसेसरको प्रदर्शनमा धेरै कम थियो।

यद्यपि, एआरएम प्रोसेसरहरूको अद्भुत ऊर्जा दक्षताले हामीलाई तिनीहरूलाई बारम्बार हेर्छ। उदाहरणका लागि, SocioNext SC2A11 ले 5 W मात्र खपत गर्छ। तर डाटा सेन्टरको करिब २०% खर्च बिजुलीले गर्छ। यदि यी चिपहरूले राम्रो प्रदर्शन देखाउँछन् भने, x20 कुनै मौका हुनेछैन।

एआरएमको पहिलो आगमन: EC2 A1 उदाहरणहरू

2018 को अन्त्यमा, AWS पेश गरियो EC2 A1 उदाहरणहरू हाम्रो आफ्नै ARM प्रोसेसरहरूमा। यो निश्चित रूपमा बजारमा सम्भावित परिवर्तनहरूको बारेमा उद्योगको लागि संकेत थियो, तर बेन्चमार्क परिणामहरू निराशाजनक थिए।

तलको तालिकाले देखाउँछ तनाव परीक्षण परिणाम EC2 A1 (ARM) र EC2 M5d.metal (x86) उदाहरणहरू। उपयोगिता परीक्षणको लागि प्रयोग गरिएको थियो stress-ng:

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

तपाईले देख्न सक्नुहुन्छ, A1 ले क्यास बाहेक सबै परीक्षणहरूमा खराब प्रदर्शन गर्‍यो। धेरै अन्य सूचकहरूमा, ARM धेरै कम थियो। यो प्रदर्शन भिन्नता A46 र M1 बीचको 5% मूल्य भिन्नता भन्दा ठूलो छ। अन्य शब्दहरूमा, x86 प्रोसेसरहरूमा उदाहरणहरू अझै राम्रो मूल्य/प्रदर्शन अनुपात थियो:

परीक्षण
EC2 A1
EC2 M5d.metal
फरक

क्यास
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02%

म्याट्रिक्स
77932
252190
-69,10%

सि.पी.यु
9336
24077
-61,22%

मेम्पी
21085
111877
-81,15%

qsort
522
728
-28,30%

दन्त चिकित्सा
1389634
2770985
-49.85%

टाइमर
4970125
15367075
-67,66%

निस्सन्देह, माइक्रोबेन्चमार्कले सधैं वस्तुगत चित्र देखाउँदैन। के महत्त्वपूर्ण छ वास्तविक अनुप्रयोग प्रदर्शन मा भिन्नता छ। तर यहाँ तस्विर राम्रो देखिएन। Scylla का सहकर्मीहरूले समान संख्याको प्रोसेसरहरूसँग a1.metal र m5.4x ठूला उदाहरणहरू तुलना गरे। एकल नोड कन्फिगरेसनमा मानक NoSQL डाटाबेस रिड टेस्टमा, पहिलोले 102 रिड अपरेशन प्रति सेकेन्ड र दोस्रोले 000 देखाएको छ। दुवै अवस्थामा, सबै उपलब्ध प्रोसेसरहरू 610% मा प्रयोग गरिन्छ। यो प्रदर्शनमा लगभग छ गुणा कमीको बराबर हो, जुन कम मूल्य द्वारा अफसेट छैन।

थप रूपमा, A1 उदाहरणहरू अन्य उदाहरणहरू जस्तै द्रुत NVMe उपकरणहरूको लागि समर्थन बिना EBS मा मात्र चल्छ।

समग्रमा, A1 एक नयाँ दिशामा एक कदम थियो, तर यसले ARM को अपेक्षाहरू पूरा गर्न सकेन।

एआरएमको दोस्रो आगमन: EC2 M6 उदाहरणहरू

त्यो सबै यस हप्ता परिवर्तन भयो जब AWS ले ARM सर्भरहरूको नयाँ वर्ग, साथै नयाँ प्रोसेसरहरूमा धेरै उदाहरणहरू प्रस्तुत गर्‍यो। ग्रेभिटन २सहित M6g र M6gd.

यी उदाहरणहरू तुलना गर्दा पूर्ण रूपमा फरक तस्वीर देखाउँछ। केहि परीक्षणहरूमा, ARM ले राम्रो प्रदर्शन गर्दछ, र कहिलेकाहीँ धेरै राम्रो, x86 भन्दा।

यहाँ समान तनाव परीक्षण आदेश चलाउने परिणामहरू छन्:

परीक्षण
EC2 M6g
EC2 M5d.metal
फरक

क्यास
218
311
-29,90%

icache
45887
34368
33,52%

म्याट्रिक्स
453982
252190
80,02%

सि.पी.यु
14694
24077
-38,97%

मेम्पी
134711
111877
20,53%

qsort
943
728
29,53%

दन्त चिकित्सा
3088242
2770985
11,45%

टाइमर
55515663
15367075
261,26%

यो एकदम फरक कुरा हो: Scylla NoSQL डाटाबेसबाट पढ्ने कार्यहरू गर्दा M6g A1 भन्दा पाँच गुणा छिटो हुन्छ, र नयाँ M6gd उदाहरणहरू छिटो NVMe ड्राइभहरू चलाउँछन्।

सबै मोर्चाहरूमा ARM आक्रामक

AWS Graviton2 प्रोसेसर डाटा केन्द्रहरूमा प्रयोग भइरहेको ARM को एउटा उदाहरण मात्र हो। तर संकेतहरू फरक दिशाबाट आउँछन्। उदाहरण को लागी, नोभेम्बर 15, 2019 मा, अमेरिकी स्टार्टअप Nuvia उद्यम कोषमा $ 53 मिलियन आकर्षित गर्यो.

स्टार्टअप तीन प्रमुख इन्जिनियरहरु द्वारा स्थापित गरिएको थियो जो एप्पल र गुगल मा प्रोसेसरहरु को निर्माण मा संलग्न थिए। तिनीहरूले डाटा केन्द्रहरूका लागि प्रोसेसरहरू विकास गर्ने वाचा गर्दछन् जुन Intel र AMD सँग प्रतिस्पर्धा गर्नेछ।

द्वारा उपलब्ध जानकारीनुभियाले ग्राउन्ड अपबाट प्रोसेसर कोर डिजाइन गरेको छ जुन ARM आर्किटेक्चरको शीर्षमा निर्माण गर्न सकिन्छ, तर ARM लाइसेन्स प्राप्त नगरी।

यो सबै ARM प्रोसेसरहरू सर्भर बजार जित्न तयार छन् संकेत गर्दछ। आखिर, हामी पोस्ट-पीसी युगमा बाँचिरहेका छौं। वार्षिक x86 ढुवानीहरू उनीहरूको 10 शिखरबाट लगभग 2011% घटेको छ, जबकि RISC चिपहरू 20 बिलियनमा बढेको छ। आज, विश्वको 99- र 32-बिट प्रोसेसरहरूको 64% RISC हो।

ट्युरिङ अवार्ड विजेता जोन हेनेसी र डेभिड प्याटरसनले फेब्रुअरी २०१९ मा एउटा लेख प्रकाशित गरे "कम्प्यूटर वास्तुकलाको लागि नयाँ स्वर्ण युग"। यहाँ तिनीहरूले के लेख्छन्:

बजारले RISC-CISC विवाद समाधान गरेको छ। यद्यपि CISC ले PC युगको पछिल्ला चरणहरू जित्यो, तर RISC अहिले जित्दैछ कि पोस्ट-पीसी युग आइपुगेको छ। दशकौंदेखि कुनै नयाँ CISC ISA हरू सिर्जना भएका छैनन्। हाम्रो अचम्मको लागि, सामान्य-उद्देश्य प्रोसेसरहरूका लागि उत्कृष्ट ISA सिद्धान्तहरूमा सहमति आज पनि RISC को पक्षमा छ, यसको आविष्कारको 35 वर्ष पछि... खुला स्रोत इकोसिस्टमहरूमा, राम्रोसँग डिजाइन गरिएका चिपहरूले आकर्षक प्रगतिहरू प्रदर्शन गर्नेछ र यसरी व्यावसायिक अपनाउने गति बढाउनेछ। । यी चिपहरूमा सामान्य उद्देश्य प्रोसेसर दर्शन सम्भवतः RISC हुनेछ, जुन समयको परीक्षणमा खडा भएको छ। पछिल्लो सुनौलो युगमा जस्तै द्रुत नवाचारको अपेक्षा गर्नुहोस्, तर यस पटक लागत, ऊर्जा र सुरक्षाका हिसाबले मात्र होइन, प्रदर्शनमा।

"अर्को दशकले नयाँ कम्प्युटर आर्किटेक्चरको क्याम्ब्रियन विस्फोट देख्नेछ, शैक्षिक र उद्योगमा कम्प्युटर आर्किटेक्टहरूका लागि रोमाञ्चक समयको सङ्केत गर्नेछ," तिनीहरूले कागजको निष्कर्ष निकाल्छन्।

स्रोत: www.habr.com