Калифорнијска компанија ампер представио први у индустрији 80-језгарни АРМ серверски процесор заснован на 64-битној архитектури Ампере Алтра.

Већ неколико година стручњаци предвиђају да ће АРМ платформа конкурисати к86 у центрима података, али то се не дешава. Тамо је крајем 2019 Интел доминира са уделом од 95,5%, АМД има 4,5%.

Међутим, нови АРМ процесор у СПЕЦрате 2017 интегер бенцхмарк-у показује веће перформансе од најбржег 64-језгарног АМД ЕПИЦ-а или најбољег Ксеона са 28 језгара из породице Цасцаде Лаке. Ово је већ озбиљна тврдња (иако су резултати бенчмарка мало „уврнути“, види доле).

Главна предност АРМ-а је енергетска ефикасност, којој, по дефиницији, не могу парирати к86 процесори због архитектуре. Ампере Алтра са 80 језгара има ТДП од 45-210 В и брзину такта од 3 ГХз.

Ампер верује да једна нит по језгру уместо две води до веће безбедности јер овај дизајн боље штити појединачна језгра од напада са стране канала као што су Мелтдовн и Спецтре.

Процесор је дизајниран за серверске апликације као што су анализа података, вештачка интелигенција, базе података, складиштење, телекомуникациони стекови, рачунарство на ивици, веб хостинг и апликације у облаку. Посебно за апликације за машинско учење, имплементирана је хардверска подршка за ФП16 (полупрецизни бројеви) и ИНТ8 (једнобајтно целобројно представљање) формате података. Постоји и хардверско убрзање за АЕС и СХА-256 хеширање.

Чипови се производе у фабрици ТСМЦ коришћењем 7 нм процесне технологије. Први ЦПУ узорци су већ послати потенцијалним купцима, а планирано је да масовна производња почне средином 2020. године.

Извршни директор компаније Ампере и бивша председница Интела Рене Џејмс основала је Ампере Цомпутинг у октобру 2017. на основу банкрота Апплиед Мицро Цирцуитс Цорпоратион (1979-2017), која је такође дизајнирала АРМ серверске процесоре. Конкретно, 2011. године представила је 64-битну Кс-Гене платформу засновану на АРМв8-А.

Џејмс тренутно комбинује позиције генералног директора и председника управног одбора компаније Ампере Цомпутинг са позицијом потпредседника Саветодавног одбора за националну безбедност за телекомуникације, који саветује председника Сједињених Држава.

Питам се колико ће бити успешан нови покушај да се АРМ процесори доведу на тржиште сервера.

„Издали смо процесор са највећим бројем језгара на тржишту“, govori Џејмс. „Сада смо га послали [на тестирање] неким од највећих добављача облака у индустрији... Мислим да ће људи бити изненађени. [Претходне технологије] се увек замењују нечим новим. И ако не из постојеће компаније, онда из нове. Узбудљиво је радити на ономе што видим као следећу фазу индустрије."

Много се причало о 64-битним АРМ серверским чиповима протеклих година, када су АМД и поменути Апплиед Мицро покушали да произведу сличне процесоре. Али ове компаније су пропале. АМД је затворио свој АРМ пројекат и имовину Апплиед Мицро су продати Компанија Мацом. Царлиле Гроуп је 2017. године купила своју АРМ процесорску дивизију. Договор је закључен крајем 2019. године, а Џејмс је преузела место генералног директора нове компаније, остављајући њену позицију ЦОО у Царлиле Гроуп.

Две Ампере серверске платформе: Мт. Јаде и Мт. Снег

Једнонитна језгра компаније Ампере Алтра и „густи, енергетски ефикасни сервери“ који се могу изградити на таквим ЦПУ-има омогућиће корисницима да „максимизирају број услуга које могу да примене у облаку“, саопштила је компанија.

Ампере Алтра процесор је заснован на платформи АРМ Неоверсе Н1. Позитивне повратне информације о новим серверима добили су инжењери из Мицрософт Азуре, Орацле, Цаноницал, ВМваре, Кинволк, Пацкет, Леново, Гигабите, Вивинн и Мицрон, а сви су наведени у саопштењу за штампу.

Сервер Мт. Јаде за два процесора (160 језгара): анализа података, база података, веб

Компанија каже да је софтвер спреман за рад са Ампере Алтра: „Највећа ствар тренутно је да ако погледате све слојеве, слој ОС, све од Линука до БСД-а до Виндовса, сви подржавају АРМ,“ каже Јефф Виттицх Виттицх, Виши потпредседник за производе компаније Ампере. — За виртуелизацију имамо подршку за Кубернетес, Доцкер, ВМваре и КБМ. Тамо је све подржано. На нивоу апликације, све што данас ради у облаку већ ради овде.”

Сервер Мт. Снег на једном процесору: ивични рачунари, телекомуникационе услуге, веб, складиштење података

Спецификације

Процесорски подсистем
- 80 АРМ в8.2+ 64-битних језгара са тактом до 3,0 ГХз са Сустаинед Турбо, додаје нека побољшања у односу на АРМ в8.3 и в8.4
- 1 КБ Л64 И-кеш меморије, 1 КБ Л64 Д-кеш меморије по језгру, 2 МБ Л1 кеш меморије по језгру, 32 МБ дељене кеш меморије на нивоу система (СЛЦ)
- СИМД (једна инструкција, више података) ток инструкција двоструке ширине (128-бита)
- Кохерентне интерконекције у месх мрежи
Системска меморија
- 8к 72-бит ДДР4-3200 канала
- ЕЦЦ, ЕЦЦ заснован на симболима, ДДР4 РАС
- До 16 ДИММ модула и 4 ТБ по утичници
Системски ресурси
- Потпуна виртуелизација прекида (ГИЦв3)
- Потпуна И/О виртуелизација (СММУв3)
- Поузданост класе сервера предузећа РАС (Релиабилити, Аваилабилити, Сервицеабилити).
Мрежа
- 128 ПЦИе Ген4 трака
  - 8 к8 ПЦИе + 4 к16 ПЦИе/ЦЦИКС са подршком за проширени режим брзине (ЕСМ) за пренос података при 20/25 ГТ/с (гигатрансакција у секунди)
  - 48 контролера који подржавају до 32 к2 везе
- 192 линије у 2П конфигурацији
- Подршка за више утичница
- 4 линије к16 ЦЦИКС
Температурни опсег – од 0°Ц до +90°Ц
Храна
- ЦПУ: 0,80 В, ДДР4: 1,2 В
- И/О: 3,3В/1,8В, СерДес ПЛЛ: 1,8В
Управљање струјом – Динамичка оцена, Турбо Ген2, заштита од поднапона
Корпус – 4926-пин ФЦЛГА
Производња – ФинФЕТ 7 нм технологија

Мерила

Јефф Виттицх каже да Ампере процесор ради 4% боље од АМД-овог најбржег ЕПИЦ процесора у тестовима и троши 14% мање енергије. Говоримо о ЕПИЦ процесору са 64 језгра
7742 са ТДП-ом од 225 В и ценом од 6950 долара. Ово је најмоћнији у породици ЕПИЦ 2 процесора заснован на Зен 2 микроархитектури. Породица је представљена у августу 2019.

Виттицх је такође направио поређење са 28-језгарним Ксеон процесором из породице Цасцаде Лаке. Процесор Ампере Алтра га је надмашио за „2,23 пута у перформансама и 2,11 пута у енергетској ефикасности“. Овде су перформансе упоређене са 28-језгарним Ксеон Платинум 8280 (205 В), а енергетска ефикасност је израчуната по језгру.

Ампере Алтра процесор је наводно постигао више од 2017 у СПЕЦрате 259 интегер бенцхмарк-у. табела резултата ово је инфериорно у односу на врхунске перформансе АСУС РС720А-Е9(КНПП-Д32) серверског система (2.20 ГХз, АМД ЕПИЦ 7601) и АСУС РС500А-Е10(КРПА-У16) серверског система 2.25 ГХз, АМД ЕПИЦ 7742.

Међутим, у поређењу перформанси, Ампере је применио фактор од 0,85 на АМД-ове резултате због коришћења компајлерског пакета АМД64 за компајлирање бенцхмарк кода, у поређењу са ГЦЦ 8.2 који је сам користио, пошто АМД Ц/Ц++ компајлер производи оптимизованији код него ГЦЦ на АРМ-у.

Упркос оваквим подешавањима стандарда, Ампере Алтра изгледа веома импресивно у погледу перформанси и енергетске ефикасности. Стандардни 42У серверски сталак са напајањем од 12,5 кВ може да спакује око 3500 процесорских језгара, штедећи вати по језгру.

А ово је само почетак. Џеф Витих је рекао да ће за годину дана на тржишту бити још један производ, под кодним именом Мистикуе, у којем ће Ампере додатно повећати број језгара.

Мистикуе ће подржавати исту утичницу, тако да неће бити потребе за заменом матичних плоча. Нова генерација Сирин СоЦ-а планирана је за пуштање у продају 2022. године.

Последњих година видели смо неколико покушаја да се пуштају АРМ серверски процесори различитих компанија: Броадцом/Цавиум/Марвелл, Цалкеда, Хуавеи, Фујитсу, Пхитиум, Аннапурна/Амазон и АпплиедМицро/Ампере. Већина ових покушаја је била неуспешна. Али постоје знаци да се ситуација мења. У децембру 2019, Амазон пуштен у производњу сервери са 64-језгарним АРМ процесорима Гравитон2 је систем на чипу заснован на истом језгру АРМ Неоверсе Н1 језгра. У неким тестовима, АРМ инстанце (М6г и М6гд) су радиле боље, а понекад и много боље од к86.

У новембру 2019. објављено је да је амерички стартап Нувиа привукао 53 милиона долара у ризичном финансирању. Стартуп су основала три водећа инжењера који су били укључени у креирање процесора у Аппле-у и Гуглу. Такође обећавају да ће развити серверске процесоре који ће се такмичити са Интелом и АМД-ом. Од стране доступне информацијеНувиа је дизајнирала процесорско језгро од темеља које се може изградити на врху АРМ архитектуре, али без добијања АРМ лиценце.

Све ово указује да РИСЦ процесори могу наћи примену не само на мобилним уређајима, већ и на серверима, као и на десктоп рачунарима и лаптоповима. Иначе, постоје гласине да будући Аппле МацБоок лаптопови ће такође бити објављени на АРМ процесорима.

У ствари, најновији иПад Про модели са АРМ А12Кс процесорима су моћни скоро као 15-инчни МацБоок Про са Цоре и7 и Цоре и9 процесорима, тако да би таква надоградња била сасвим логична.