companie din California a introdus primul procesor de server ARM cu 80 de nuclee din industrie bazat pe arhitectura pe 64 de biți .
De câțiva ani, experții prevăd că platforma ARM va concura cu x86 în centrele de date, dar acest lucru nu se întâmplă. La sfârșitul anului 2019 acolo , AMD are 4,5%.
Cu toate acestea, noul procesor ARM din benchmarkul întreg SPECrate 2017 arată performanțe mai bune decât cel mai rapid AMD EPYC cu 64 de nuclee sau Xeon cu 28 de nuclee de top din familia Cascade Lake. Aceasta este deja o afirmație serioasă (deși rezultatele benchmark-ului sunt puțin „răucite”, vezi mai jos).
Principalul avantaj al ARM este eficiența energetică, care, prin definiție, nu poate fi comparată cu procesoarele x86 din cauza arhitecturii. Ampere Altra cu 80 de nuclee are un TDP de 45-210W și o viteză de ceas de 3GHz.
Ampere consideră că un fir per nucleu în loc de două contribuie la o securitate mai mare, deoarece acest design protejează mai bine nucleele individuale de atacurile pe canale laterale, cum ar fi Meltdown și Spectre.
Procesorul este proiectat pentru aplicații server, cum ar fi analiza datelor, inteligența artificială, bazele de date, stocarea, stivele de telecomunicații, edge computing, găzduirea web și aplicațiile cloud. În special pentru aplicațiile de învățare automată, hardware-ul acceptă formatele de date FP16 (precizie pe jumătate) și INT8 (întreg pe un singur octet). Există, de asemenea, AES accelerat hardware și hashing SHA-256.
Cipurile sunt fabricate prin procesul de 7 nm al TSMC. Primele mostre de procesor au fost deja trimise clienților potențiali, iar producția de masă este programată să înceapă la jumătatea anului 2020.
CEO-ul Ampere și fostul președinte Intel, Renée James, a fondat Ampere Computing în octombrie 2017 de la Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), care a proiectat și procesoare de server ARM. În special, în 2011 a introdus platforma X-Gene pe 64 de biți bazată pe ARMv8-A.
James își combină acum funcțiile de CEO și Președinte al Consiliului de Administrație al Ampere Computing cu funcția de Vicepreședinte al Comitetului Consultativ pentru Telecomunicații pentru Securitate Națională, care îl consiliază pe președintele Statelor Unite.
Mă întreb cât de reuşită va avea noua încercare de a aduce procesoare ARM pe piaţa serverelor.
„Am lansat procesorul cu cel mai mare număr de nuclee de pe piață.” James. „Acum l-am trimis [pentru testare] unora dintre cei mai mari furnizori de cloud din industrie... Cred că oamenii vor fi surprinși. [Pentru a înlocui tehnologiile anterioare] există întotdeauna ceva nou. Și dacă nu de la o companie existentă, atunci de la una nouă. Este foarte interesant să lucrez la ceea ce văd ca fiind următoarea evoluție a industriei.”
S-a vorbit mult despre cipurile de server ARM pe 64 de biți în ultimii ani, când AMD și Applied Micro menționat mai sus au încercat să producă procesoare similare. Dar aceste companii au eșuat. AMD și-a închis proiectul ARM, în timp ce activele Applied Micro Compania Macom. În 2017, Carlyle Group a cumpărat de la acesta divizia de procesoare ARM. Acordul s-a încheiat la sfârșitul anului 2019, iar James a preluat funcția de CEO al noii companii, părăsindu-și poziția de COO la Carlyle Group.
Două platforme de server Ampere: Mt. Jade și Mt. Zăpadă
Miezurile Ampere Altra cu un singur thread și „serverele dense eficiente din punct de vedere energetic” care pot fi construite pe astfel de procesoare vor permite clienților să „maximizeze numărul de servicii pe care le pot implementa în cloud”, a spus compania.
Procesorul Ampere Altra se bazează pe platformă . Feedback-ul pozitiv asupra noilor servere vine de la inginerii Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn și Micron, toți citați în comunicatul de presă.
Server Mt. Jade pe două procesoare (160 de nuclee): analiză de date, bază de date, web
Compania spune că software-ul este pregătit pentru Ampere Altra: „Cel mai important lucru în acest moment este că, dacă te uiți la toate nivelurile, nivelul sistemului de operare, totul, de la Linux la BSD la Windows, toată lumea acceptă ARM”, spune Jeff Wittich. Vicepreședinte senior al Ampere Products. - Pentru virtualizare, avem suport pentru Kubernetes, Docker, VMware și KBM. Totul este susținut acolo. La nivel de aplicație, tot ceea ce funcționează în cloud astăzi funcționează deja cu noi.”
Server Mt. Snow per procesor: edge computing, servicii de telecomunicații, web, stocare
Specificații
- Subsistemul procesor
- 80 de nuclee ARM v8.2+ pe 64 de biți până la 3,0 GHz cu Sustained Turbo, au adăugat câteva îmbunătățiri față de ARM v8.3 și v8.4
- 1 KB L64 I-cache, 1 KB L64 D-cache per nucleu, 2 MB L1 cache per nucleu, 32 MB partajat cache la nivel de sistem (SLC)
- Flux de instrucțiuni SIMD (Single Instruction, Multiple Data) cu lățime dublă (128 de biți)
- Interconexiuni coerente într-o rețea mesh
- Memorie de sistem
- 8 canale DDR72-4 pe 3200 de biți
- ECC, ECC bazat pe simboluri, DDR4 RAS
- Până la 16 DIMM-uri și 4 TB per soclu
- Resurse de sistem
- Virtualizare întrerupere completă (GICv3)
- Virtualizare I/O completă (SMMUv3)
- Fiabilitate RAS (Reliability, Availability, Serviceability) al unei clase de servere enterprise
- rețea
- 128 de benzi PCIe Gen4
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX cu suport Extended Speed Mode (ESM) pentru transfer de date la 20/25 GT/s (gigatranzacții pe secundă)
- 48 de controlere pentru a suporta până la 32 de conexiuni x2
- 192 de linii în configurație 2P
- Suport pentru prize multiple
- 4 linii x16 CCIX
- 128 de benzi PCIe Gen4
- Intervalul de temperatură – de la 0°C la +90°C
- Alimente
- CPU: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
- I/O: 3,3 V/1,8 V, SerDes PLL: 1,8 V
- Gestionare a energiei – Evaluare dinamică, Turbo Gen2, protecție împotriva căderii de tensiune
- carcasă – FCLGA cu 4926 de pini
- Producere – Tehnologie FinFET de 7nm
Benchmark-uri
Jeff Wittich spune că în teste, procesorul Ampere are o performanță cu 4% mai bună decât cel mai rapid procesor EPYC de la AMD și consumă cu 14% mai puțină energie. Acesta este un procesor EPYC cu 64 de nuclee.
7742 cu un TDP de 225W și un cost de 6950 USD. Acesta este cel mai puternic din familia de procesoare EPYC 2 bazată pe microarhitectura Zen 2. Familia a fost introdusă în august 2019.
Wittich a făcut și o comparație cu procesorul Xeon cu 28 de nuclee din familia Cascade Lake. Procesorul Ampere Altra l-a depășit „cu performanță de 2,23 ori și eficiență energetică de 2,11 ori”. Aici, cifrele au fost comparate cu Xeon Platinum 28 cu 8280 de nuclee (205 W), iar eficiența energetică a fost calculată pe baza unui singur nucleu.
În benchmark-ul cu numere întregi SPECrate 2017, procesorul Ampere Altra ar avea scoruri peste 259. aceasta este inferioară performanței de vârf a sistemului de server ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) și a sistemului de server ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Cu toate acestea, în comparația performanței, Ampere a aplicat un factor de 0,85 la rezultatele AMD datorită utilizării pachetului de compilator AMD64 pentru a compila codul de referință în comparație cu GCC 8.2, pe care l-a folosit singur, deoarece compilatorul AMD C/C++ produce mai mult cod optimizat decât GCC pentru ARM.
În ciuda unor astfel de modificări de referință, Ampere Altra arată foarte impresionant în ceea ce privește performanța și eficiența energetică. Un rack de server tipic de 42U cu 12,5 kW de putere poate împacheta aproximativ 3500 de nuclee de procesor pentru o economie de wați per nucleu.
Și acesta este doar începutul. Jeff Wittich a spus că un alt produs, cu numele de cod Mystique, va ajunge pe piață într-un an, Ampere crescând și mai mult numărul de nuclee.
Mystique va suporta același conector, deci nu este nevoie să schimbați plăcile de bază. Următoarea generație Siryn SoC este programată pentru 2022.
În ultimii ani, am văzut mai multe încercări de a lansa procesoare de server ARM de la diverse companii: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon și AppliedMicro/Ampere. Cele mai multe dintre aceste încercări au fost fără succes. Dar există semne că situația se schimbă. În decembrie 2019 Amazon servere cu procesoare ARM cu 64 de nuclee este un sistem pe cip pe același nucleu ca și nucleul ARM Neoverse N1. În unele teste, instanțele ARM (M6g și M6gd) au funcționat mai bine, și uneori mult mai bine, decât x86.
În noiembrie 2019, a fost raportat că startup-ul american Nuvia . Startup-ul a fost fondat de trei ingineri principali care au fost implicați în crearea de procesoare la Apple și Google. De asemenea, ei promit să dezvolte procesoare de server care vor concura cu Intel și AMD. De , Nuvia a proiectat de la zero un nucleu de procesor care poate fi construit „pe deasupra” arhitecturii ARM, dar fără a obține o licență ARM.
Toate acestea indică faptul că procesoarele RISC pot găsi aplicații nu numai în dispozitivele mobile, ci și în servere, precum și în computere desktop și laptopuri. Apropo, există zvonuri că .
De fapt, cele mai recente modele de iPad Pro cu procesoare A12X bazate pe ARM sunt aproape la egalitate cu performanța MacBook Pro de 15 inchi cu procesoare Core i7 și Core i9, așa că un astfel de upgrade ar fi destul de logic.
Sursa: www.habr.com