empresa da Califórnia introduziu o primeiro processador de servidor ARM de 80 núcleos da indústria baseado na arquitetura de 64 bits .
Há vários anos, os especialistas preveem que a plataforma ARM competirá com o x86 em data centers, mas isso não está acontecendo. No final de 2019 havia , a AMD tem 4,5%.
No entanto, o novo processador ARM no benchmark inteiro SPECrate 2017 mostra desempenho superior ao do AMD EPYC de 64 núcleos mais rápido ou do Xeon de 28 núcleos da família Cascade Lake. Esta já é uma afirmação séria (embora os resultados do benchmark sejam um pouco “distorcidos”, veja abaixo).
A principal vantagem do ARM é a eficiência energética, que, por definição, não pode ser igualada pelos processadores x86 devido à arquitetura. O Ampere Altra de 80 núcleos tem um TDP de 45-210 W e uma velocidade de clock de 3 GHz.
Ampere acredita que um thread por núcleo em vez de dois leva a maior segurança porque esse design protege melhor os núcleos individuais contra ataques de canal lateral, como Meltdown e Spectre.
O processador foi projetado para aplicações de servidor, como análise de dados, inteligência artificial, bancos de dados, armazenamento, pilhas de telecomunicações, computação de ponta, hospedagem na web e aplicações em nuvem. Especialmente para aplicações de aprendizado de máquina, foi implementado suporte de hardware para formatos de dados FP16 (números de meia precisão) e INT8 (representação inteira de byte único). Também há aceleração de hardware para hashing AES e SHA-256.
Os chips são fabricados na fábrica da TSMC usando a tecnologia de processo de 7 nm. As primeiras amostras de CPU já foram enviadas a potenciais clientes e a produção em massa está prevista para começar em meados de 2020.
O CEO da Ampere e ex-presidente da Intel, Renée James, fundou a Ampere Computing em outubro de 2017 com base na falida Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), que também projetou processadores de servidor ARM. Em particular, em 2011 introduziu a plataforma X-Gene de 64 bits baseada em ARMv8-A.
Atualmente, James combina os cargos de CEO e Presidente do Conselho de Administração da Ampere Computing com o cargo de Vice-Presidente do Comitê Consultivo de Segurança Nacional de Telecomunicações, que assessora o Presidente dos Estados Unidos.
Eu me pergunto quão bem-sucedida será a nova tentativa de trazer processadores ARM para o mercado de servidores.
“Lançamos o processador com o maior número de núcleos do mercado”, James. “Agora o enviamos [para teste] para alguns dos maiores provedores de nuvem do setor... Acho que as pessoas ficarão surpresas. [Tecnologias anteriores] são sempre substituídas por algo novo. E se não for de uma empresa existente, será de uma nova. É muito emocionante trabalhar no que considero o próximo estágio da indústria.”
Falou-se muito sobre chips de servidor ARM de 64 bits nos últimos anos, quando a AMD e a já mencionada Applied Micro tentaram produzir processadores semelhantes. Mas essas empresas falharam. AMD encerrou seu projeto ARM e ativos da Applied Micro Empresa Macom. Em 2017, o Carlyle Group comprou sua divisão de processadores ARM. O negócio foi fechado no final de 2019, e James assumiu o cargo de CEO da nova empresa, deixando o cargo de COO do Carlyle Group.
Duas plataformas de servidor Ampere: Mt. Jade e Monte. Neve
Os núcleos single-threaded da Ampere Altra e os “servidores densos e com baixo consumo de energia” que podem ser construídos nessas CPUs permitirão aos clientes “maximizar o número de serviços que podem implantar na nuvem”, disse a empresa.
O processador Ampere Altra é baseado na plataforma . Feedback positivo sobre os novos servidores foi recebido de engenheiros da Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn e Micron, todos citados no comunicado à imprensa.
Servidor MT. Jade para dois processadores (160 núcleos): análise de dados, banco de dados, web
A empresa diz que o software está pronto para funcionar com Ampere Altra: “A maior coisa agora é que se você olhar para todas as camadas, a camada do sistema operacional, tudo, desde Linux a BSD e Windows, todos suportam ARM”, diz Jeff Wittich Wittich, Vice-presidente sênior de produtos da Ampere. — Para virtualização, temos suporte para Kubernetes, Docker, VMware e KBM. Tudo é suportado lá. No nível de aplicação, tudo o que funciona hoje na nuvem já funciona aqui.”
Servidor MT. Neve em um processador: computação de ponta, serviços de telecomunicações, web, armazenamento de dados
Especificações
- Subsistema do processador
- 80 núcleos ARM v8.2+ de 64 bits com clock de até 3,0 GHz com Sustained Turbo, adiciona algumas melhorias do ARM v8.3 e v8.4
- 1 KB L64 I-cache, 1 KB L64 D-cache por núcleo, 2 MB de cache L1 por núcleo, 32 MB de cache de nível de sistema compartilhado (SLC)
- Fluxo de instruções SIMD (instrução única, dados múltiplos) de largura dupla (128 bits)
- Interconexões coerentes em uma rede mesh
- Memoria do sistema
- 8 canais DDR72-4 de 3200 bits
- ECC, ECC baseado em símbolos, DDR4 RAS
- Até 16 DIMMs e 4 TB por soquete
- Recursos do sistema
- Virtualização de interrupção total (GICv3)
- Virtualização completa de E/S (SMMUv3)
- Confiabilidade RAS (Confiabilidade, Disponibilidade, Capacidade de Manutenção) de classe de servidor corporativo
- Сеть
- 128 pistas PCIe Gen4
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX com suporte para Extended Speed Mode (ESM) para transferência de dados a 20/25 GT/s (gigatransações por segundo)
- 48 controladores para suportar até 32 conexões x2
- 192 linhas em configuração 2P
- Suporte a vários soquetes
- 4 linhas x16 CCIX
- 128 pistas PCIe Gen4
- Faixa de temperatura – de 0°C a +90°C
- Comida
- CPU: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
- E/S: 3,3 V/1,8 V, SerDes PLL: 1,8 V
- Gerenciamento de energia – Classificação dinâmica, Turbo Gen2, proteção contra subtensão
- habitação – FCLGA de 4926 pinos
- fabrico – Tecnologia FinFET 7nm
Benchmarks
Jeff Wittich diz que o processador Ampere tem desempenho 4% melhor que o processador EPYC mais rápido da AMD em benchmarks e consome 14% menos energia. Estamos falando de um processador EPYC de 64 núcleos
7742 com um TDP de 225 W e um custo de US$ 6950. Este é o mais poderoso da família de processadores EPYC 2 baseado na microarquitetura Zen 2. A família foi lançada em agosto de 2019.
Wittich também fez uma comparação com o processador Xeon de 28 núcleos da família Cascade Lake. O processador Ampere Altra superou-o em "2,23 vezes em desempenho e 2,11 vezes em eficiência energética". Aqui o desempenho foi comparado com o Xeon Platinum 28 de 8280 núcleos (205 W), e a eficiência energética foi calculada por núcleo.
O processador Ampere Altra supostamente pontua acima de 2017 no benchmark de números inteiros SPECrate 259. isso é inferior ao desempenho máximo do sistema de servidor ASUS RS720A-E9 (KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) e do sistema de servidor ASUS RS500A-E10 (KRPA-U16) de 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Porém, na comparação de desempenho, a Ampere aplicou um fator de 0,85 aos resultados da AMD devido ao uso do conjunto de compiladores AMD64 para compilar o código de benchmark, em comparação com o GCC 8.2 que ela própria utilizou, já que o compilador AMD C/C++ produz resultados mais otimizados. código do que GCC no ARM.
Apesar de tais ajustes no benchmark, o Ampere Altra parece muito impressionante em termos de desempenho e eficiência energética. Um rack de servidor padrão de 42U com fonte de alimentação de 12,5 kW pode acomodar cerca de 3500 núcleos de processador, economizando watts por núcleo.
E isto é apenas o começo. Jeff Wittich disse que em um ano haverá outro produto no mercado, de codinome Mystique, no qual o Ampere aumentará ainda mais o número de núcleos.
Mystique suportará o mesmo soquete, portanto não haverá necessidade de substituir as placas-mãe. A próxima geração do Siryn SoC está planejada para ser lançada em 2022.
Nos últimos anos, temos visto várias tentativas de lançamento de processadores para servidores ARM de diferentes empresas: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon e AppliedMicro/Ampere. A maioria dessas tentativas não teve sucesso. Mas há sinais de que a situação está a mudar. Em dezembro de 2019, Amazon servidores com processadores ARM de 64 núcleos é um sistema em chip baseado no mesmo núcleo ARM Neoverse N1. Em alguns testes, as instâncias ARM (M6g e M6gd) tiveram desempenho melhor, e às vezes muito melhor, do que x86.
Em novembro de 2019, foi noticiado que a startup americana Nuvia . A startup foi fundada por três engenheiros líderes que estiveram envolvidos na criação de processadores na Apple e no Google. Eles também prometem desenvolver processadores para servidores que competirão com Intel e AMD. Por A Nuvia projetou desde o início um núcleo de processador que pode ser construído sobre a arquitetura ARM, mas sem obter uma licença ARM.
Tudo isso indica que os processadores RISC podem ser aplicados não apenas em dispositivos móveis, mas também em servidores, bem como em computadores desktop e laptops. Aliás, há rumores de que .
Na verdade, os modelos mais recentes do iPad Pro com processadores ARM A12X são quase tão poderosos quanto o MacBook Pro de 15 polegadas com processadores Core i7 e Core i9, portanto, tal atualização seria bastante lógica.
Fonte: habr.com