công ty California giới thiệu bộ xử lý máy chủ ARM 80 lõi đầu tiên trong ngành dựa trên kiến trúc 64-bit .
Trong vài năm nay, các chuyên gia đã dự đoán rằng nền tảng ARM sẽ cạnh tranh với x86 trong các trung tâm dữ liệu, nhưng điều này đã không xảy ra. Cuối năm 2019 có , AMD có 4,5%.
Tuy nhiên, bộ xử lý ARM mới trong điểm chuẩn số nguyên SPECrate 2017 cho thấy hiệu năng cao hơn AMD EPYC 64 nhân nhanh nhất hoặc Xeon 28 nhân hàng đầu của dòng Cascade Lake. Đây đã là một tuyên bố nghiêm túc (mặc dù kết quả điểm chuẩn hơi “xoắn”, hãy xem bên dưới).
Ưu điểm chính của ARM là hiệu quả sử dụng năng lượng, theo định nghĩa, điều này không thể sánh được với bộ xử lý x86 do kiến trúc. Ampere Altra 80 nhân có TDP 45-210 W và tốc độ xung nhịp 3 GHz.
Ampere tin rằng một luồng trên mỗi lõi thay vì hai luồng sẽ mang lại mức độ bảo mật cao hơn vì thiết kế này bảo vệ từng lõi tốt hơn khỏi các cuộc tấn công kênh bên như Meltdown và Spectre.
Bộ xử lý được thiết kế cho các ứng dụng máy chủ như phân tích dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, cơ sở dữ liệu, bộ lưu trữ, hệ thống viễn thông, điện toán biên, lưu trữ web và ứng dụng đám mây. Đặc biệt đối với các ứng dụng học máy, hỗ trợ phần cứng cho các định dạng dữ liệu FP16 (số có độ chính xác một nửa) và INT8 (biểu diễn số nguyên một byte) đã được triển khai. Ngoài ra còn có khả năng tăng tốc phần cứng cho băm AES và SHA-256.
Các con chip được sản xuất tại nhà máy TSMC sử dụng công nghệ xử lý 7 nm. Những mẫu CPU đầu tiên đã được gửi đến khách hàng tiềm năng và dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào giữa năm 2020.
Giám đốc điều hành Ampere và cựu Chủ tịch Intel Renée James đã thành lập Ampere Computing vào tháng 2017 năm 1979 trên nền tảng của Tập đoàn Vi mạch Ứng dụng đã phá sản (2017-2011), công ty cũng thiết kế bộ xử lý máy chủ ARM. Đặc biệt, vào năm 64 hãng đã giới thiệu nền tảng X-Gene 8-bit dựa trên ARMvXNUMX-A.
James hiện kết hợp chức vụ Giám đốc điều hành và Chủ tịch Hội đồng quản trị của Ampere Computing với chức vụ Phó Chủ tịch Ủy ban Cố vấn Viễn thông An ninh Quốc gia, cơ quan cố vấn cho Tổng thống Hoa Kỳ.
Tôi tự hỏi nỗ lực mới nhằm đưa bộ xử lý ARM vào thị trường máy chủ sẽ thành công đến mức nào.
“Chúng tôi đã tung ra bộ xử lý có số lõi cao nhất trên thị trường,” James. “Bây giờ chúng tôi đã gửi nó [để thử nghiệm] tới một số nhà cung cấp đám mây lớn nhất trong ngành... Tôi nghĩ mọi người sẽ ngạc nhiên. [Các công nghệ trước đây] luôn được thay thế bằng một cái gì đó mới. Và nếu không phải từ một công ty hiện có thì từ một công ty mới. Thật thú vị khi được làm việc trên những gì tôi coi là giai đoạn tiếp theo của ngành."
Đã có rất nhiều cuộc thảo luận về chip máy chủ ARM 64-bit trong những năm qua, khi AMD và Application Micro nói trên cố gắng sản xuất các bộ xử lý tương tự. Nhưng những công ty này đã thất bại. AMD đóng cửa dự án ARM và tài sản của Apply Micro Công ty Macom. Năm 2017, Tập đoàn Carlyle đã mua lại bộ phận xử lý ARM. Thỏa thuận kết thúc vào cuối năm 2019 và James đảm nhận vị trí Giám đốc điều hành của công ty mới, rời bỏ vị trí COO của Tập đoàn Carlyle.
Hai nền tảng máy chủ Ampere: Mt. Ngọc và Mt. Tuyết
Công ty cho biết các lõi đơn luồng của Ampere Altra và "các máy chủ dày đặc, tiết kiệm năng lượng" có thể được xây dựng trên các CPU như vậy sẽ cho phép khách hàng "tối đa hóa số lượng dịch vụ mà họ có thể triển khai trên đám mây".
Bộ xử lý Ampere Altra dựa trên nền tảng . Phản hồi tích cực về các máy chủ mới đã nhận được từ các kỹ sư tại Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn và Micron, tất cả đều được trích dẫn trong thông cáo báo chí.
Máy chủ Mt. Jade cho hai bộ xử lý (160 lõi): phân tích dữ liệu, cơ sở dữ liệu, web
Công ty cho biết phần mềm đã sẵn sàng hoạt động với Ampere Altra: "Điều lớn nhất hiện nay là nếu bạn nhìn vào tất cả các lớp, lớp hệ điều hành, mọi thứ từ Linux đến BSD đến Windows đều hỗ trợ ARM," Jeff Wittich nói. , Phó chủ tịch cấp cao về sản phẩm tại Ampere. — Về ảo hóa, chúng tôi hỗ trợ Kubernetes, Docker, VMware và KBM. Mọi thứ đều được hỗ trợ ở đó. Ở cấp độ ứng dụng, mọi thứ hoạt động trên đám mây ngày nay đều đã hoạt động ở đây.”
Máy chủ Mt. Snow trên một bộ xử lý: điện toán biên, dịch vụ viễn thông, web, lưu trữ dữ liệu
Thông số kỹ thuật
- Hệ thống con bộ xử lý
- 80 lõi ARM v8.2+ 64-bit tốc độ lên tới 3,0 GHz với Sustained Turbo, bổ sung một số cải tiến từ ARM v8.3 và v8.4
- 1 KB L64 I-cache, 1 KB L64 D-cache trên mỗi lõi, 2 MB L1 cache trên mỗi lõi, 32 MB bộ đệm cấp hệ thống dùng chung (SLC)
- Luồng lệnh SIMD (Lệnh đơn, Nhiều dữ liệu) có độ rộng gấp đôi (128-bit)
- Kết nối mạch lạc trong mạng lưới
- Bộ nhớ hệ thống
- 8 kênh DDR72-4 3200-bit
- ECC, ECC dựa trên biểu tượng, DDR4 RAS
- Lên đến 16 DIMM và 4 TB mỗi ổ cắm
- Tài nguyên hệ thống
- Ảo hóa toàn bộ ngắt (GICv3)
- Ảo hóa I/O đầy đủ (SMMUv3)
- Độ tin cậy của RAS (Độ tin cậy, Tính khả dụng, Khả năng phục vụ) của lớp máy chủ doanh nghiệp
- Сеть
- 128 làn PCIe Gen4
- 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX có hỗ trợ Chế độ tốc độ mở rộng (ESM) để truyền dữ liệu ở tốc độ 20/25 GT/s (gigagiao dịch mỗi giây)
- 48 bộ điều khiển hỗ trợ tối đa 32 kết nối x2
- 192 dòng trong cấu hình 2P
- Hỗ trợ nhiều ổ cắm
- 4 dòng x16 CCIX
- 128 làn PCIe Gen4
- Phạm vi nhiệt độ – từ 0°C đến +90°C
- Thực phẩm
- CPU: 0,80V, DDR4: 1,2V
- I/O: 3,3V/1,8V, SerDes PLL: 1,8V
- Quản lý năng lượng – Định mức động, Turbo Gen2, bảo vệ thấp áp
- Nhà ở – FCLGA 4926 chân
- Sản xuất – Công nghệ FinFET 7nm
Điểm chuẩn
Jeff Wittich cho biết bộ xử lý Ampere hoạt động tốt hơn 4% so với bộ xử lý EPYC nhanh nhất của AMD trong các điểm chuẩn và tiêu thụ ít điện năng hơn 14%. Chúng ta đang nói về bộ xử lý EPYC 64 lõi
7742 với TDP 225 W và giá 6950 USD. Đây là bộ xử lý mạnh nhất trong dòng bộ xử lý EPYC 2 dựa trên vi kiến trúc Zen 2. Dòng này được giới thiệu vào tháng 2019 năm XNUMX.
Wittich cũng đưa ra so sánh với bộ xử lý Xeon 28 nhân của dòng Cascade Lake. Bộ xử lý Ampere Altra vượt trội hơn nó "2,23 lần về hiệu suất và 2,11 lần về hiệu suất năng lượng." Ở đây, hiệu suất được so sánh với Xeon Platinum 28 (8280 W) 205 lõi và hiệu suất năng lượng được tính trên mỗi lõi.
Bộ xử lý Ampere Altra được báo cáo đạt điểm trên 2017 trong điểm chuẩn số nguyên SPECrate 259. điều này kém hơn so với hiệu suất cao nhất của Hệ thống máy chủ ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) và Hệ thống máy chủ ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Tuy nhiên, trong phần so sánh hiệu năng, Ampere đã áp dụng hệ số 0,85 cho kết quả của AMD do sử dụng bộ trình biên dịch AMD64 để biên dịch mã điểm chuẩn, so với GCC 8.2 mà chính nó sử dụng, do trình biên dịch AMD C/C++ tạo ra hiệu suất tối ưu hơn. mã hơn GCC trên ARM.
Bất chấp những điều chỉnh về điểm chuẩn như vậy, Ampere Altra trông rất ấn tượng về hiệu suất và hiệu quả sử dụng năng lượng. Một giá đỡ máy chủ 42U tiêu chuẩn với nguồn điện 12,5 kW có thể chứa khoảng 3500 lõi xử lý, tiết kiệm watt trên mỗi lõi.
Và điều này chỉ là khởi đầu. Jeff Wittich cho biết trong một năm nữa sẽ có một sản phẩm khác trên thị trường có tên mã Mystique, trong đó Ampere sẽ tăng thêm số lượng lõi.
Mystique sẽ hỗ trợ cùng một socket nên sẽ không cần phải thay thế bo mạch chủ. Siryn SoC thế hệ tiếp theo dự kiến ra mắt vào năm 2022.
Trong những năm gần đây, chúng tôi đã chứng kiến một số nỗ lực phát hành bộ xử lý máy chủ ARM từ các công ty khác nhau: Broadcom/Cavium/ Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon và ApplyMicro/Ampere. Hầu hết những nỗ lực này đều không thành công. Nhưng có những dấu hiệu cho thấy tình hình đang thay đổi. Vào tháng 2019 năm XNUMX, Amazon máy chủ có bộ xử lý ARM 64 lõi là một hệ thống trên chip dựa trên cùng lõi ARM Neoverse N1. Trong một số thử nghiệm, các phiên bản ARM (M6g và M6gd) hoạt động tốt hơn và đôi khi tốt hơn nhiều so với x86.
Vào tháng 2019 năm XNUMX, có thông tin cho rằng công ty khởi nghiệp Nuvia của Mỹ . Công ty khởi nghiệp được thành lập bởi ba kỹ sư hàng đầu từng tham gia vào việc tạo ra bộ xử lý tại Apple và Google. Họ cũng hứa sẽ phát triển bộ vi xử lý máy chủ có thể cạnh tranh với Intel và AMD. Qua Nuvia đã thiết kế lõi bộ xử lý ngay từ đầu để có thể xây dựng trên kiến trúc ARM nhưng không cần có giấy phép ARM.
Tất cả điều này chỉ ra rằng bộ xử lý RISC có thể tìm thấy ứng dụng không chỉ trong thiết bị di động mà còn trong máy chủ cũng như máy tính để bàn và máy tính xách tay. Nhân tiện, có tin đồn rằng .
Trên thực tế, các mẫu iPad Pro mới nhất có bộ xử lý ARM A12X gần như mạnh mẽ như MacBook Pro 15 inch với bộ xử lý Core i7 và Core i9, vì vậy việc nâng cấp như vậy sẽ khá hợp lý.
Nguồn: www.habr.com