kumpanya ng California amper ipinakilala ang unang 80-core ARM server processor sa industriya na may 64-bit na arkitektura. Ampere Altra.

Sa loob ng ilang taon na ngayon, hinuhulaan ng mga eksperto na ang platform ng ARM ay makikipagkumpitensya sa x86 sa mga data center, ngunit hindi ito nangyari. Sa pagtatapos ng 2019, Nangibabaw ang Intel na may 95,5% na bahagi, ang AMD ay may 4,5%.

Gayunpaman, ang bagong ARM processor ay nagpapakita ng mas mataas na performance sa SPECrate 2017 integer benchmark kaysa sa pinakamabilis na 64-core AMD EPYC o ang top-end na 28-core Cascade Lake Xeon. Ito ay isang seryosong paghahabol (bagaman ang mga resulta ng benchmark ay bahagyang na-tweak, tingnan sa ibaba).

Ang pangunahing bentahe ng ARM ay ang kahusayan ng enerhiya nito, na likas na hindi maaaring tugma ng mga x86 processor dahil sa kanilang arkitektura. Ang 80-core Ampere Altra ay may TDP na 45-210 W at clock frequency na 3 GHz.

Naniniwala si Ampere na ang pagkakaroon ng isang thread sa bawat core sa halip na dalawa ay nagpapabuti sa seguridad dahil mas pinoprotektahan ng disenyo ang mga indibidwal na core mula sa mga pag-atake sa side-channel tulad ng Meltdown at Spectre.

Idinisenyo ang processor para sa mga application ng server tulad ng data analytics, artificial intelligence, database, storage, telecom stack, edge computing, web hosting, at cloud applications. Partikular para sa mga application ng machine learning, ang suporta sa hardware para sa mga format ng data ng FP16 (mga half-precision na numero) at INT8 (single-byte integer representation) ay ipinatupad. Available din ang hardware acceleration para sa AES at SHA-256 hashing.

Ang mga chip ay ginawa sa TSMC gamit ang isang 7 nm na teknolohiya ng proseso. Ang mga unang sample ng CPU ay naipadala na sa mga potensyal na customer, at ang mass production ay nakatakdang magsimula sa kalagitnaan ng 2020.

Itinatag ng Ampere CEO at dating presidente ng Intel na si Renée James ang Ampere Computing noong Oktubre 2017, na binuo sa pundasyon ng bangkarota na Applied Micro Circuits (1979–2017), na nagdisenyo din ng mga processor ng ARM server. Sa partikular, noong 2011, ipinakilala nito ang 64-bit X-Gene platform batay sa ARMv8-A.

Kasalukuyang nagsisilbi si James bilang CEO at Chairman ng Board of Directors ng Ampere Computing, gayundin bilang Vice Chairman ng National Security Telecommunications Advisory Committee, na nagpapayo sa Pangulo ng United States.

Magiging kawili-wiling makita kung gaano magiging matagumpay ang bagong pagtatangka na dalhin ang mga processor ng ARM sa merkado ng server.

"Inilabas namin ang processor na may pinakamataas na bilang ng mga core sa merkado," Siya ay nagsasalita James: "Ipinadala na namin ito [para sa pagsubok] sa ilan sa mga pinakamalaking provider ng cloud sa industriya... Sa palagay ko ay magugulat ang mga tao. Palaging may bagong darating [upang palitan ang mga nakaraang teknolohiya]. At kung hindi mula sa isang umiiral nang kumpanya, pagkatapos ay mula sa isang bago. Talagang kapana-panabik na magtrabaho sa kung ano ang itinuturing kong susunod na yugto ng industriya."

Ang 64-bit ARM server chips ay pinag-uusapan sa mga nakaraang taon, nang sinubukan ng AMD at ng nabanggit na Applied Micro na gumawa ng mga naturang processor. Ngunit nabigo ang mga kumpanyang ito. Ipinasara ng AMD ang proyektong ARM nito, at ang mga asset ng Applied Micro ay naibenta Macom. Noong 2017, nakuha ng Carlyle Group ang ARM processor division nito. Nagsara ang deal noong huling bahagi ng 2019, at pumalit si James bilang CEO ng bagong kumpanya, na iniwan ang kanyang posisyon bilang COO sa Carlyle Group.

Dalawang platform ng server ng Ampere: Mt. Jade at Mt. Snow

Ang mga single-threaded core ng Ampere Altra at ang "siksik, matipid sa enerhiya na mga server" na maaaring itayo sa mga CPU na ito ay magbibigay-daan sa mga customer na "i-maximize ang bilang ng mga serbisyo na maaari nilang i-deploy sa cloud," sabi ng kumpanya.

Ang processor ng Ampere Altra ay batay sa platform ARM Neoverse N1Ang positibong feedback sa mga bagong server ay natanggap mula sa mga inhinyero sa Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn, at Micron, na lahat ay binanggit sa press release.

Mt. Jade Dual-Processor Server (160 Cores): Data Analytics, Database, Web

Sinabi ng kumpanya na ang software ay handa nang magtrabaho kasama ang Ampere Altra: "Ang pinakamahalagang bagay sa ngayon ay kung titingnan mo ang lahat ng mga layer, ang OS layer, lahat mula sa Linux hanggang BSD hanggang Windows-lahat ay sumusuporta sa ARM," sabi ni Jeff Wittich, senior vice president ng mga produkto sa Ampere. "Sa mga tuntunin ng virtualization, mayroon kaming suporta para sa Kubernetes, Docker, VMware, at KBM. Lahat ay suportado doon. Sa layer ng application, lahat ng tumatakbo sa cloud ngayon ay tumatakbo na sa amin."

Mt. Snow Single-CPU Server: Edge Computing, Telecom, Web, Storage

Mga pagtutukoy

• Subsystem ng processor
  • Ang 80 ARM v8.2+ 64-bit na mga core ay nag-clock ng hanggang 3,0 GHz na may Sustained Turbo, nagdaragdag ng ilang pagpapahusay mula sa ARM v8.3 at v8.4
  • 64 KB L1 I-cache, 64 KB L1 D-cache bawat core, 1 MB L2 cache bawat core, 32 MB shared system-level cache (SLC)
  • Double-width (128-bit) Single Instruction, Multiple Data (SIMD) stream ng pagtuturo
  • Mga magkakaugnay na pagkakaugnay sa mga mesh network
• Memorya ng system
  • 8x 72-bit DDR4-3200 na mga channel
  • ECC, ECC na nakabatay sa simbolo, DDR4 RAS
  • Hanggang 16 DIMM at 4 TB bawat socket
• Mga mapagkukunan ng system
  • Full Interrupt Virtualization (GICv3)
  • Buong I/O virtualization (SMMUv3)
  • Enterprise-class na server-class na RAS (Reliability, Availability, Serviceability) na pagiging maaasahan
• Сеть
  • 128 PCIe Gen4 lane
    • 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX na may suporta sa Extended Speed ​​​​Mode (ESM) para sa 20/25 GT/s (gigatransactions per second) na paglilipat ng data
    • 48 controllers para suportahan ang hanggang 32 x2 na koneksyon
  • 192 linya sa 2P configuration
  • Suporta sa maramihang socket
  • 4 na linya x16 CCIX
• Saklaw ng Temperatura – mula 0°C hanggang +90°C
• Pagkain
  • CPU: 0,80 V, DDR4: 1,2 V
  • I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
• Pamamahala ng kapangyarihan – Dynamic na pagsusuri, Turbo Gen2, proteksyon sa pagbaba ng boltahe
• Pabahay – 4926-pin FCLGA
• Produksyon – FinFET 7 nm na teknolohiya

Mga benchmark

Sinabi ni Jeff Wittich na ang Ampere processor ay gumaganap ng 4% na mas mahusay sa mga benchmark kaysa sa pinakamabilis na EPYC processor ng AMD at kumokonsumo ng 14% na mas kaunting kapangyarihan. Ito ay isang 64-core EPYC processor.
Ang 7742, na may TDP na 225W at isang presyo na $6950, ay ang pinakamalakas na processor sa pamilyang EPYC 2 batay sa Zen 2 microarchitecture. Ipinakilala ang pamilya noong Agosto 2019.

Inihambing din ni Vittich ang Cascade Lake 28-core Xeon processor sa Ampere Altra processor, na nalampasan ito ng "2,23x sa performance at 2,11x sa power efficiency." Ang mga figure na ito ay inihambing sa 28-core Xeon Platinum 8280 (205W), at ang kahusayan ng kuryente ay kinakalkula sa bawat core.

Ang processor ng Ampere Altra ay iniulat na nakakuha ng marka sa itaas ng 259 sa SPECrate 2017 integer benchmark. talahanayan ng mga resulta Ito ay mas mababa sa pinakamataas na pagganap ng ASUS RS720A-E9 (KNPP-D32) Server System (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) at ang ASUS RS500A-E10 (KRPA-U16) Server System 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.

Gayunpaman, sa paghahambing ng pagganap, naglapat ang Ampere ng factor na 0,85 sa mga resulta ng AMD dahil sa paggamit ng AMD64 compiler suite upang i-compile ang benchmark code, kumpara sa GCC 8.2, na ginamit nito mismo, dahil ang AMD C/C++ compiler ay gumagawa ng mas na-optimize na code kaysa sa GCC para sa ARM.

Sa kabila ng mga benchmark na pag-aayos na ito, ang Ampere Altra ay talagang kahanga-hanga sa mga tuntunin ng pagganap at kahusayan ng kuryente. Ang isang karaniwang 42U server rack na may 12,5 kW power supply ay kayang tumanggap ng humigit-kumulang 3500 processor core, na nakakakuha ng mga matitipid bawat watt bawat core.

At simula pa lang iyon. Sinabi ni Jeff Wittich na ang isa pang produkto, na may codenamed Mystique, ay tatama sa merkado sa isang taon, na magtatampok sa Ampere na dagdagan pa ang core count.

Susuportahan ng Mystique ang parehong socket, kaya walang kinakailangang pag-upgrade ng motherboard. Ang susunod na henerasyong Siryn SoC ay naka-iskedyul na ipalabas sa 2022.

Sa mga nakalipas na taon, nakakita kami ng ilang pagtatangka na ilabas ang mga processor ng ARM server mula sa iba't ibang kumpanya: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon, at AppliedMicro/Ampere. Karamihan sa mga pagtatangka na ito ay hindi nagtagumpay. Ngunit may mga palatandaan na nagbabago ang sitwasyon. Noong Disyembre 2019, ang Amazon inilunsad sa produksyon mga server na may 64-core ARM processor Graviton2 — ay isang system-on-a-chip batay sa parehong ARM Neoverse N1 core. Sa ilang pagsubok, mas mahusay ang performance ng mga ARM instance (M6g at M6gd), at kung minsan ay mas mahusay, kaysa sa x86.

Noong Nobyembre 2019, iniulat na ang American startup na Nuvia nakalikom ng $53 milyon sa venture capital fundingAng startup ay itinatag ng tatlong nangungunang inhinyero na nagtrabaho sa mga processor sa Apple at Google. Nangangako rin silang bubuo ng mga server processor na makikipagkumpitensya sa Intel at AMD. magagamit na impormasyonAng Nuvia ay nagdisenyo ng isang core ng processor mula sa simula na maaaring itayo sa ibabaw ng arkitektura ng ARM, ngunit hindi kinakailangang kumuha ng lisensya ng ARM.

Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang mga RISC processor ay maaaring makahanap ng application hindi lamang sa mga mobile device, kundi pati na rin sa mga server, desktop computer, at laptop. Incidentally, may mga tsismis na Ang mga hinaharap na Apple MacBook laptop ay ilalabas din na may mga ARM processor..

Sa katunayan, ang pinakabagong mga modelo ng iPad Pro na may mga processor ng A12X ARM ay halos kasing bilis ng 15-pulgadang MacBook Pro na may mga processor ng Core i7 at Core i9, kaya magiging lohikal ang pag-upgrade na ito.

Pinagmulan: www.habr.com