- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Калифорнийская компания Ampere [1] представила первый в отрасли 80-ядерный серверный ARM-процессор на 64-битной архитектуре Ampere Altra [2].
Уже несколько лет специалисты прогнозируют, что платформа ARM составит конкуренцию x86 в дата-центрах, но этого никак не происходит. По итогам 2019 года там доминирует Intel с долей 95,5% [3], у AMD — 4,5%.
Однако новый ARM-процессор в целочисленном бенчмарке SPECrate 2017 показывает более высокую производительность, чем самый быстрый 64-ядерный AMD EPYC или топовый 28-ядерный Xeon семейства Cascade Lake. Это уже серьёзная заявка (хотя результаты бенчмарка немного «подкручены», см. ниже).
Главное преимущество ARM — энергоэффективность, с которой по определению не могут сравниться процессоры x86 из-за особенностей архитектуры. У 80-ядерного Ampere Altra показатель TDP составляет 45?210 Вт, тактовая частота — 3 ГГц.
Ampere считает, что один поток на ядро вместо двух способствует более высокой безопасности, поскольку такой дизайн лучше защищает отдельные ядра от атак по сторонним каналам типа Meltdown и Spectre.
Процессор предназначен для серверных приложений, таких как аналитика данных, искусственный интеллект, базы данных, хранилища, телекоммуникационные стеки, пограничные вычисления, веб-хостинг и облачные приложения. Специально для приложений машинного обучения на аппаратном уровне реализована поддержка форматов данных FP16 (числа половинной точности) и INT8 (однобайтное представление целого числа). Есть также аппаратное ускорение хэширования AES и SHA-256.
Микросхемы производятся на заводе TSMC по техпроцессу 7 нм. Первые образцы CPU уже отправлены потенциальным клиентам, а массовое производство планируется начать в середине 2020 года.
Исполнительный директор Ampere и бывший президент Intel Рене Джеймс (Renée James) основала компанию Ampere Computing в октябре 2017 года на фундаменте обанкротившейся корпорации Applied Micro Circuits (1979—2017), которая тоже занималась проектированием серверных ARM-процессоров. В частности, в 2011 году она представила 64-битную платформу X-Gene на базе ARMv8-A.
Сейчас Джеймс совмещает должности исполнительного директора и председателя совета директоров Ampere Computing с должностью заместителя председателя Национального консультативного комитета по безопасности телекоммуникаций (National Security Telecommunications Advisory Committee), который консультирует президента Соединенных Штатов.
Интересно, насколько успешной будет новая попытка вывести ARM-процессоры на серверный рынок.
«Мы выпустили процессор с самым большим количеством ядер на рынке, — говорит [4] Джеймс. — Теперь мы отправили его [для тестирования] некоторым из крупнейших поставщиков облачных услуг в отрасли… Думаю, люди будут удивлены. [На смену предыдущим технологиям] всегда приходит что-то новое. И если не от действующей компании, то от новой. Очень интересно работать над тем, что я считаю следующим этапом развития индустрии».
О 64-битных серверных чипах ARM много говорили в прошлые годы, когда подобные процессоры пытались выпускать AMD и вышеупомянутая Applied Micro. Но эти компании потерпели неудачу. AMD закрыла свой ARM-проект, а активы Applied Micro были проданы [5] компании Macom. В 2017 году Carlyle Group купила у неё подразделение ARM-процессоров. Сделку закрыли в конце 2019 года, а Джеймс заняла пост генерального директора в новой компании, оставив свою должность операционного директора в Carlyle Group.
Две серверные платформы Ampere: Mt. Jade и Mt. Snow
Однопоточные ядра Ampere Altra и «плотные энергоэффективные серверы», которые можно строить на таких CPU, позволят клиентам «максимизировать количество сервисов, которые они могут развернуть в облаке», говорится в сообщении компании.
Процессор Ampere Altra основан на платформе ARM Neoverse N1 [6]. Положительные отзывы о новых серверах получены от инженеров Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn и Micron, все они цитируются в пресс-релизе.
Сервер Mt. Jade на два процессора (160 ядер): аналитика данных, БД, веб
Компания говорит, что программное обеспечение готово для работы с Ampere Altra: «Самое важное сейчас то, что если вы посмотрите на все уровни, уровень ОС, все — от Linux до BSD и Windows — все поддерживают ARM», — говорит Джефф Виттич (Jeff Wittich), старший вице-президент по продуктам Ampere. — По виртуализации у нас есть поддержка Kubernetes, Docker, VMware и KBM. Там всё поддерживается. На уровне приложений всё, что сегодня работает в облаке, уже работает и у нас».
Сервер Mt. Snow на один процессор: граничные вычисления, телекоммуникационные сервисы, веб, хранение данных
Джефф Виттич говорит, что в тестах процессор Ampere показывает результат на 4% лучше, чем самый быстрый процессор EPYC от AMD, и потребляет на 14% меньше энергии. Речь идёт о 64-ядерном процессоре EPYC
7742 с TDP 225 Вт и стоимостью $6950. Это самый мощный в семействе процессоров EPYC 2 на микроархитектуре Zen 2. Семейство представлено в августе 2019 года.
Виттич также привёл сравнение с 28-ядерным процессором Xeon семейства Cascade Lake. Процессор Ampere Altra превзошёл его «в 2,23 раза по производительности и в 2,11 раза по энергоэффективности». Здесь показатели сравнивались с 28-ядерным Xeon Platinum 8280 (205 Вт), а энергоэффективность вычислялась из расчёта на одно ядро.
Как сообщается, в целочисленном бенчмарке SPECrate 2017 процессор Ampere Altra показывает результат больше 259. В таблице результатов [7] это уступает пиковой производительности ASUS RS720A-E9(KNPP-D32) Server System (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) и ASUS RS500A-E10(KRPA-U16) Server System 2.25 GHz, AMD EPYC 7742.
Однако в сравнении производительности Ampere применила к результатам AMD коэффициент 0,85 из-за использования пакета компиляторов AMD64 для компиляции кода бенчмарка по сравнению с GCC 8.2, который использовала сама, поскольку компилятор AMD C/C++ производит более оптимизированный код, чем GCC для ARM.
Несмотря на такие «подкрутки» бенчмарка, Ampere Altra выглядит очень впечатляюще по производительности и энергоэффективности. В стандартную серверную стойку 42U с подачей питания 12,5 кВт можно «упаковать» около 3500 процессорных ядер, получив экономию из расчёта ватт на ядро.
И это только начало. Джефф Виттич сказал, что через год на рынке появится ещё один продукт под кодовым названием Mystique, в котором Ampere ещё больше увеличит количество ядер.
Mystique будет поддерживать тот же разъём, так что замена материнских плат не потребуется. На 2022 год запланирован выпуск следующего поколения Siryn SoC.
В последние годы мы наблюдали несколько попыток выпустить серверные ARM-процессоры от разных компаний: Broadcom/Cavium/Marvell, Calxeda, Huawei, Fujitsu, Phytium, Annapurna/Amazon и AppliedMicro/Ampere. Большинство этих попыток были неудачными. Но есть признаки, что ситуация меняется. В декабре 2019 года Amazon выкатила в продакшн [8] серверы с 64-ядерными ARM-процессорами Graviton2 [9] — это система-на-кристалле на таком же ядре ядре ARM Neoverse N1. В некоторых тестах инстансы на ARM (M6g и M6gd) проявили себя лучше, а иногда намного лучше, чем x86.
В ноябре 2019 года сообщалось, что американский стартап Nuvia привлёк $53 млн венчурного финансирования [10]. Стартап основали три ведущих инженера, которые занимались созданием процессоров в Apple и Google. Они тоже обещают разработать серверные процессоры, которые составят конкуренцию Intel и AMD. По имеющейся информации [11], Nuvia спроектировала с нуля процессорное ядро, которое может быть построено «поверх» архитектуры ARM, но без получения лицензии ARM.
Всё это указывает на то, что процессоры RISC могут найти применение не только в мобильных устройствах, но и в серверах, а также в настольных компьютерах и ноутбуках. Кстати, ходят слухи, что и будущие ноутбуки Apple MacBook тоже выйдут на ARM-процессорах [12].
По сути, последние модели iPad Pro с ARM-процессорами A12X почти не уступают по производительности 15-дюймовым MacBook Pro с процессорами Core i7 и Core i9, так что такой апгрейд станет вполне логичным.
Автор: Data_center_MIRAN
Источник [14]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/amd/348603
Ссылки в тексте:
[1] Ampere: http://amperecomputing.com/
[2] Ampere Altra: https://amperecomputing.com/wp-content/uploads/2020/03/Altra_PB_v0.60_20200227.pdf
[3] доминирует Intel с долей 95,5%: https://venturebeat.com/2020/02/05/amd-gained-share-against-intel-in-x86-processor-market-in-q4/
[4] говорит: https://venturebeat.com/2020/03/03/ampere-altra-is-the-first-80-core-arm-based-server-processor/
[5] были проданы: https://www.fool.com/investing/2016/11/23/macom-to-acquire-applied-micro-spin-off-x-gene-arm.aspx
[6] ARM Neoverse N1: https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu/neoverse/neoverse-n1
[7] таблице результатов: https://www.spec.org/cpu2017/results/cpu2017.html
[8] выкатила в продакшн: https://habr.com/ru/company/dcmiran/blog/479074/
[9] Graviton2: https://aws.amazon.com/blogs/aws/coming-soon-graviton2-powered-general-purpose-compute-optimized-memory-optimized-ec2-instances/
[10] привлёк $53 млн венчурного финансирования: https://nuviainc.com/news/nuvia-raises-53-million-to-reimagine-silicon-design
[11] имеющейся информации: https://techcrunch.com/2019/11/15/three-of-apple-and-googles-former-star-chip-designers-launch-nuvia-with-53m-in-series-a-funding/
[12] будущие ноутбуки Apple MacBook тоже выйдут на ARM-процессорах: https://www.macrumors.com/guide/arm-macs/
[13] Image: http://miran.ru/
[14] Источник: https://habr.com/ru/post/491056/?utm_campaign=491056&utm_source=habrahabr&utm_medium=rss
Нажмите здесь для печати.