Kalifornien företag introducerade branschens första 80-kärniga ARM-serverprocessor baserad på 64-bitars arkitektur .
Sedan flera år tillbaka har experter förutspått att ARM-plattformen kommer att konkurrera med x86 i datacenter, men det händer inte. I slutet av 2019 där , AMD har 4,5 %.
Den nya ARM-processorn i SPECrate 2017-heltalsbenchmark visar dock högre prestanda än den snabbaste 64-kärniga AMD EPYC eller den översta 28-kärniga Xeon från Cascade Lake-familjen. Detta är redan ett seriöst påstående (även om riktmärkesresultaten är lite "skruvade", se nedan).
Den största fördelen med ARM är energieffektivitet, som per definition inte kan matchas av x86-processorer på grund av arkitekturen. Ampere Altra med 80 kärnor har en TDP på 45-210 W och en klockhastighet på 3 GHz.
Ampere tror att en tråd per kärna istället för två leder till större säkerhet eftersom denna design bättre skyddar enskilda kärnor från sidokanalattacker som Meltdown och Spectre.
Processorn är designad för serverapplikationer som dataanalys, artificiell intelligens, databaser, lagring, telekomstackar, edge computing, webbhotell och molnapplikationer. Speciellt för maskininlärningsapplikationer har hårdvarustöd för dataformaten FP16 (halvprecisionsnummer) och INT8 (single-byte heltalsrepresentation) implementerats. Det finns också hårdvaruacceleration för AES och SHA-256 hashing.
Chipsen tillverkas vid TSMC-fabriken med hjälp av 7 nm processteknik. De första CPU-proverna har redan skickats till potentiella kunder och massproduktion är planerad att börja i mitten av 2020.
Ampere VD och tidigare Intel-president Renée James grundade Ampere Computing i oktober 2017 på grunden av konkursade Applied Micro Circuits Corporation (1979-2017), som också designade ARM-serverprocessorer. I synnerhet introducerade den 2011 64-bitars X-Gene-plattformen baserad på ARMv8-A.
James kombinerar för närvarande positionerna som VD och styrelseordförande för Ampere Computing med positionen som vice ordförande i National Security Telecommunications Advisory Committee, som ger råd till USA:s president.
Jag undrar hur framgångsrikt det nya försöket att få ARM-processorer till servermarknaden kommer att bli.
"Vi släppte processorn med det högsta antalet kärnor på marknaden," James. "Nu har vi skickat den [för testning] till några av de största molnleverantörerna i branschen... Jag tror att folk kommer att bli förvånade. [Tidigare teknologier] ersätts alltid av något nytt. Och om inte från ett befintligt företag, så från ett nytt. Det är väldigt spännande att arbeta med vad jag ser som nästa steg i branschen."
Det pratades mycket om 64-bitars ARM-serverchips de senaste åren, när AMD och ovannämnda Applied Micro försökte producera liknande processorer. Men dessa företag misslyckades. AMD stängde sitt ARM-projekt och Applied Micros tillgångar Macom företag. 2017 köpte Carlyle Group sin ARM-processordivision. Affären avslutades i slutet av 2019 och James tog över som VD för det nya bolaget och lämnade sin position som COO på Carlyle Group.
Två Ampere-serverplattformar: Mt. Jade och Mt. Snö
Ampere Altras entrådiga kärnor och de "täta, energieffektiva servrarna" som kan byggas på sådana processorer kommer att tillåta kunder att "maximera antalet tjänster de kan distribuera i molnet", sa företaget.
Ampere Altra-processorn är baserad på plattformen . Positiv feedback på de nya servrarna har mottagits från ingenjörer på Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn och Micron, som alla nämns i pressmeddelandet.
Server Mt. Jade för två processorer (160 kärnor): dataanalys, databas, webb
Företaget säger att programvaran är redo att fungera med Ampere Altra: "Det största just nu är att om du tittar på alla lager, OS-lagret, allt från Linux till BSD till Windows stöder alla ARM", säger Jeff Wittich Wittich, Senior Vice President of Products på Ampere. — För virtualisering har vi stöd för Kubernetes, Docker, VMware och KBM. Allt stöds där. På applikationsnivå fungerar allt som fungerar i molnet idag redan här.”
Server Mt. Snö på en processor: edge computing, telekommunikationstjänster, webb, datalagring
Specifikationer
- Processor undersystem
- 80 ARM v8.2+ 64-bitars kärnor klockade till upp till 3,0 GHz med Sustained Turbo, lägger till några förbättringar från ARM v8.3 och v8.4
- 1 KB L64 I-cache, 1 KB L64 D-cache per kärna, 2 MB L1-cache per kärna, 32 MB delad systemnivåcache (SLC)
- Dubbelbredd (128-bitars) SIMD-instruktionsström (Single Instruction, Multiple Data).
- Koherenta sammankopplingar i ett mesh-nätverk
- System minne
- 8x 72-bitars DDR4-3200-kanaler
- ECC, Symbolbaserad ECC, DDR4 RAS
- Upp till 16 DIMM och 4 TB per sockel
- Systemresurser
- Full avbrottsvirtualisering (GICv3)
- Full I/O-virtualisering (SMMUv3)
- Företagsserverklass RAS (Reliability, Availability, Serviceability) tillförlitlighet
- Сеть
- 128 PCIe Gen4 banor
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX med stöd för Extended Speed Mode (ESM) för dataöverföring med 20/25 GT/s (gigatransaktioner per sekund)
- 48 kontroller för att stödja upp till 32 x2 anslutningar
- 192 linjer i 2P-konfiguration
- Stöd för flera uttag
- 4 rader x16 CCIX
- 128 PCIe Gen4 banor
- Temperaturområde – från 0°C till +90°C
- Näring
- CPU: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
- I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
- Energihantering – Dynamisk klassificering, Turbo Gen2, underspänningsskydd
- hölje – 4926-stift FCLGA
- Производство – FinFET 7 nm-teknik
Riktmärken
Jeff Wittich säger att Ampere-processorn presterar 4% bättre än AMD:s snabbaste EPYC-processor i benchmarks och förbrukar 14% mindre ström. Vi pratar om en 64-kärnig EPYC-processor
7742 med en TDP på 225 W och en kostnad på $6950. Detta är den mest kraftfulla i EPYC 2-processorfamiljen baserad på Zen 2-mikroarkitekturen. Familjen introducerades i augusti 2019.
Wittich gjorde också en jämförelse med den 28-kärniga Xeon-processorn i Cascade Lake-familjen. Ampere Altra-processorn överträffade den med "2,23 gånger i prestanda och 2,11 gånger i energieffektivitet." Här jämfördes prestandan med den 28-kärniga Xeon Platinum 8280 (205 W), och energieffektiviteten beräknades per kärna.
Ampere Altra-processorn får enligt uppgift över 2017 i SPECrate 259-heltalsbenchmark. detta är sämre än toppprestanda för ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) Server System (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) och ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) Server System 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
I prestandajämförelsen tillämpade Ampere dock en faktor på 0,85 på AMD:s resultat på grund av användningen av AMD64-kompileringssviten för att kompilera benchmarkkoden, jämfört med GCC 8.2 som den använde själv, eftersom AMD C/C++-kompilatorn producerar mer optimerad kod än GCC på ARM.
Trots sådana justeringar av riktmärket ser Ampere Altra väldigt imponerande ut när det gäller prestanda och energieffektivitet. Ett standard 42U-serverrack med en 12,5 kW strömförsörjning kan packa cirka 3500 XNUMX processorkärnor, vilket sparar watt per kärna.
Och det här är bara början. Jeff Wittich sa att det om ett år kommer att finnas ytterligare en produkt på marknaden, kodnamnet Mystique, där Ampere ytterligare kommer att öka antalet kärnor.
Mystique kommer att stödja samma sockel, så det kommer inte att finnas något behov av att byta moderkort. Nästa generation Siryn SoC är planerad att släppas 2022.
De senaste åren har vi sett flera försök att släppa ARM-serverprocessorer från olika företag: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon och AppliedMicro/Ampere. De flesta av dessa försök misslyckades. Men det finns tecken på att situationen håller på att förändras. I december 2019, Amazon servrar med 64-kärniga ARM-processorer är ett system-on-chip baserat på samma kärna ARM Neoverse N1-kärna. I vissa tester presterade ARM-instanser (M6g och M6gd) bättre, och ibland mycket bättre, än x86.
I november 2019 rapporterades det att den amerikanska startupen Nuvia . Startupen grundades av tre ledande ingenjörer som var involverade i skapandet av processorer hos Apple och Google. De lovar också att utveckla serverprocessorer som ska konkurrera med Intel och AMD. Förbi Nuvia har designat en processorkärna från grunden som kan byggas ovanpå ARM-arkitekturen, men utan att få en ARM-licens.
Allt detta indikerar att RISC-processorer kan hitta applikationer inte bara i mobila enheter utan också i servrar, såväl som i stationära datorer och bärbara datorer. Det går förresten rykten om det .
Faktum är att de senaste iPad Pro-modellerna med ARM A12X-processorer är nästan lika kraftfulla som 15-tums MacBook Pro med Core i7 och Core i9-processorer, så en sådan uppgradering skulle vara ganska logisk.
Källa: will.com