Ampere Altra - दुनिया का पहला 80-कोर ARM प्रोसेसर है

कैलिफोर्निया की कंपनी एम्पीयर ने उद्योग के पहले 80-कोर सर्वर एआरएम-आधारित प्रोसेसर को 64-बिट आर्किटेक्चर एम्पीयर अल्टर पर पेश किया ।

कई सालों से, विशेषज्ञों ने भविष्यवाणी की है कि एआरएम प्लेटफॉर्म डेटा सेंटरों में x86 के साथ प्रतिस्पर्धा करेगा, लेकिन ऐसा नहीं होता है। 2019 के अंत में, इंटेल 95.5% , एएमडी - 4.5% की हिस्सेदारी के साथ वहां हावी है ।

हालाँकि, स्पेकट्रेट 2017 पूर्णांक बेंचमार्क में नया एआरएम प्रोसेसर सबसे तेज़ 64-कोर एएमडी ईपीवाईसी या कैस्केड लेक परिवार के टॉप-एंड 28-कोर ज़ीओन से अधिक प्रदर्शन दिखाता है। यह एक गंभीर अनुप्रयोग है (हालाँकि बेंचमार्क परिणाम थोड़े "मुड़" हैं, नीचे देखें)।

एआरएम का मुख्य लाभ ऊर्जा दक्षता है, जो परिभाषा के अनुसार, x86 प्रोसेसर वास्तुकला के कारण मेल नहीं खा सकता है। 80-कोर Ampere Altra में 45-210 वाट का टीडीपी, 3 GHz की क्लॉक फ्रीक्वेंसी है।

एम्पीयर का मानना ​​है कि दो के बजाय प्रति कोर एक धागा उच्च सुरक्षा में योगदान देता है, क्योंकि यह डिज़ाइन बेहतर रूप से मेलडाउन और स्पेक्टर जैसे तीसरे पक्ष के चैनलों पर हमलों से व्यक्तिगत कोर की रक्षा करता है।





प्रोसेसर को सर्वर एप्लिकेशन जैसे डेटा एनालिटिक्स, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, डेटाबेस, स्टोरेज, टेलीकम्युनिकेशन स्टैक्स, बॉर्डर कंप्यूटिंग, वेब होस्टिंग और क्लाउड एप्लिकेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशेष रूप से हार्डवेयर स्तर पर मशीन सीखने के अनुप्रयोगों के लिए, डेटा प्रारूप FP16 (आधा सटीक संख्या) और INT8 (पूर्णांक का एकल-बाइट प्रतिनिधित्व) के लिए समर्थन लागू किया जाता है। एईएस और एसएचए -256 के हार्डवेयर त्वरित हैशिंग भी है।



माइक्रोचिप 7 एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का उपयोग करके TSMC कारखाने में निर्मित की जाती हैं। पहले सीपीयू नमूने पहले ही संभावित ग्राहकों को भेजे जा चुके हैं, और बड़े पैमाने पर उत्पादन 2020 के मध्य में शुरू करने की योजना है।

एम्पीयर के सीईओ और पूर्व इंटेल के अध्यक्ष रेनी जेम्स ने अक्टूबर 2017 में दिवालिया एप्लाइड माइक्रो सर्किट कॉर्पोरेशन (1979-2017) की नींव पर एम्पीयर कम्प्यूटिंग की स्थापना की, जिसने एआरएम सर्वर प्रोसेसर भी डिजाइन किए। विशेष रूप से, 2011 में उसने ARMv8-A पर आधारित 64-बिट X-Gene प्लेटफॉर्म पेश किया।

जेम्स वर्तमान में राष्ट्रीय सुरक्षा दूरसंचार सलाहकार समिति के उपाध्यक्ष के पद के साथ एम्पीयर कंप्यूटिंग के निदेशक मंडल के कार्यकारी निदेशक और अध्यक्ष का संयोजन कर रहे हैं, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रपति को सलाह देता है।

मुझे आश्चर्य है कि एआरएम प्रोसेसर को सर्वर मार्केट में लाने के लिए नया प्रयास कितना सफल होगा।

"हम प्रोसेसर को बाजार में सबसे बड़ी संख्या में कोर के साथ जारी करते हैं ," जेम्स कहते हैं । "अब हमने इसे [परीक्षण के लिए] उद्योग के कुछ सबसे बड़े क्लाउड सेवा प्रदाताओं को भेजा ... मुझे लगता है कि लोग आश्चर्यचकित होंगे।" [पिछली तकनीकों को बदलना] हमेशा कुछ नया आता है। और यदि मौजूदा कंपनी से नहीं है, तो एक नए से। यह इस बात पर काम करने के लिए बहुत दिलचस्प है कि मैं उद्योग के विकास में अगला चरण क्या मानता हूं। ”

पिछले वर्षों में 64-बिट एआरएम सर्वर चिप्स के बारे में बहुत सारी बातें हुईं, जब एएमडी और पूर्वोक्त एप्लाइड माइक्रो ने समान प्रोसेसर का उत्पादन करने की कोशिश की। लेकिन ये कंपनियां विफल रही हैं। एएमडी ने अपनी एआरएम परियोजना को बंद कर दिया, और एप्लाइड माइक्रो परिसंपत्तियां बेच दी गईंMacom। 2017 में, कार्लाइल ग्रुप ने उससे ARM प्रोसेसर डिवीजन खरीदा। यह सौदा 2019 के अंत में बंद हो गया था, और कार्लाइल ग्रुप में मुख्य परिचालन अधिकारी के रूप में अपनी स्थिति को छोड़कर जेम्स ने नई कंपनी के सीईओ के रूप में पदभार संभाला।


दो एम्पीयर सर्वर प्लेटफॉर्म: माउंट। जेड और माउंट। स्नो

एम्पीयर अल्ट्रा के सिंगल-थ्रेडेड कोर और "घने ऊर्जा-कुशल सर्वर" जो कि ऐसे सीपीयू पर बनाए जा सकते हैं, ग्राहकों को "क्लाउड में तैनात की जाने वाली सेवाओं की संख्या को अधिकतम करने की अनुमति देगा", कंपनी ने कहा। ARM नीवरे N1

प्लेटफॉर्म पर आधारित Ampere Altra प्रोसेसर। नए सर्वरों के बारे में सकारात्मक प्रतिक्रिया Microsoft Azure, Oracle, Canonical, VMware, Kinvolk, Packet, Lenovo, Gigabyte, Wiwynn और Micron के इंजीनियरों से प्राप्त हुई थी, जो सभी एक प्रेस विज्ञप्ति में उद्धृत किए गए हैं।


माउंट सर्वर दो प्रोसेसर (160 कोर) के लिए जेड: डेटा एनालिटिक्स, डेटाबेस, वेब

कंपनी का कहना है कि सॉफ्टवेयर एम्पीयर अल्टर के साथ काम करने के लिए तैयार है: “अब सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यदि आप सभी स्तरों, ओएस स्तर, लिनक्स से सब कुछ पर नजर डालते हैं बीएसडी और विंडोज सभी एआरएम का समर्थन करते हैं, ”जेफ विटिच, वरिष्ठ उपाध्यक्ष, एम्पीयर उत्पाद। - वर्चुअलाइजेशन पर, हमारे पास Kubernetes, Docker, VMware और KBM के लिए समर्थन है। वहां हर चीज का समर्थन किया जाता है। आवेदन स्तर पर, आज जो कुछ भी क्लाउड में काम करता है वह पहले से ही हमारे साथ काम कर रहा है। ”


Mt. Snow : , , ,

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  • 80 ARM v8.2+ 64 3,0  Sustained Turbo, ARM v8.3 v8.4
  • I- L1 64 K, D- L1 64 , L2 1  , 32  (SLC)
  • SIMD (Single Instruction, Multiple Data) (128 )
  • mesh-
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  • 8x 72- DDR4-3200
  • ECC, Symbol-based ECC, DDR4 RAS
  • 16 DIMM 4
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  • (GICv3)
  • I/O (SMMUv3)
  • RAS (Reliability, Availability, Serviceability)
• 
  
  • 128 PCIe Gen4
    
    • 8 x8 PCIe + 4 x16 PCIe/CCIX Extended Speed Mode (ESM) 20/25 / ( )
    • 48 32 x2
  • 192 2P
  • 4 x16 CCIX
• – 0°C +90°C
• 
  
  • CPU: 0,80 , DDR4: 1,2
  • I/O: 3,3 /1,8 , SerDes PLL: 1,8
• – , Turbo Gen2,
• – 4926- FCLGA
• – FinFET 7

जेफ विटिच का कहना है कि परीक्षणों में, एम्पीयर प्रोसेसर एएमडी के सबसे तेज ईपीवाईसी प्रोसेसर की तुलना में 4% बेहतर दिखाता है, और 14% कम बिजली की खपत करता है। हम एक 64-कोर EPYC
7742 प्रोसेसर के बारे में 225 W के TDP और $ 6950 की लागत के बारे में बात कर रहे हैं । यह जेन 2 माइक्रोआर्किटेक्चर पर EPYC 2 प्रोसेसर परिवार में सबसे शक्तिशाली है। परिवार को अगस्त 2019 में पेश किया गया था।





विटिच ने कैसकेड लेक परिवार से 28-कोर एक्सॉन प्रोसेसर का भी हवाला दिया। Ampere Altra प्रोसेसर ने इसे "प्रदर्शन में 2.23 गुना और ऊर्जा दक्षता में 2.11 गुना पार कर लिया।" यहां, संकेतक की तुलना 28-कोर एक्सॉन प्लेटिनम 8280 (205 डब्ल्यू) के साथ की गई थी, और ऊर्जा दक्षता की गणना एक कोर के आधार पर की गई थी।

कथित तौर पर, पूर्णांक बेंचमार्क स्पेसेट 2017 में, एम्पीयर अल्ट्रैस प्रोसेसर 259 से अधिक परिणाम दिखाता है।यह ASUS RS720A-E9 (KNPP-D32) सर्वर सिस्टम (2.20 GHz, AMD EPYC 7601) और ASUS RS500A-E10 (KRPA-U16) सर्वर सिस्टम 2.25 GHz, AMD EPYC 7742 के चरम प्रदर्शन के नीचे तालिका में परिणाम है।

हालाँकि, Ampere ने आवेदन किया। AMD परिणाम, GCC 8.2 की तुलना में बेंचमार्क कोड को संकलित करने के लिए AMD64 कंपाइलर पैकेज के उपयोग के कारण 0.85 परिणाम है, जो इसे स्वयं उपयोग करता है, क्योंकि AMD C / C ++ कंपाइलर ARM के लिए GCC की तुलना में अधिक अनुकूलित कोड का उत्पादन करता है।

बेंचमार्क के ऐसे "ट्विस्ट" के बावजूद, एम्पीरे अल्ट्रा प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता के मामले में बहुत प्रभावशाली दिखती है। लगभग 3500 प्रोसेसर कोर 12.5 किलोवाट की बिजली की आपूर्ति के साथ मानक 42U सर्वर रैक में "पैक" किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रति कोर वाट की गणना से बचत होती है।





और यह सिर्फ शुरुआत है। जेफ विटिच ने कहा कि एक वर्ष में एक अन्य उत्पाद, कोडेनमेड मिस्टिक, बाजार पर दिखाई देगा, जिसमें एम्पीयर कोर की संख्या में और वृद्धि करेगा।

मिस्टिक एक ही कनेक्टर का समर्थन करेगा, इसलिए मदरबोर्ड प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं है। 2022 के लिए सिरिन SoC की अगली पीढ़ी की योजना बनाई गई है।



हाल के वर्षों में, हमने विभिन्न कंपनियों के सर्वर-साइड एआरएम प्रोसेसर को जारी करने के कई प्रयास किए हैं: ब्रॉडकॉम / कैवियम / मारवेल, कैलक्सेडा, हुआवेई, फुजित्सु, फाइटियम, अन्नपूर्णा / अमेज़ॅन और एप्लाइडमाइक्रो / एम्पीयर। इनमें से अधिकांश प्रयास असफल रहे। लेकिन संकेत हैं कि स्थिति बदल रही है। दिसंबर 2019 में, अमेज़ॅन ने 64-कोर ग्रेविटोन 2 एआरएम प्रोसेसर के साथ उत्पादन सर्वर को रोल आउट किया ।ARM Neoverse N1 कोर के समान कोर पर एक सिस्टम-ऑन-ए-चिप है। कुछ परीक्षणों में, एआरएम इंस्टेंस (M6g और M6gd) ने बेहतर प्रदर्शन किया, और कभी-कभी x86 की तुलना में बहुत बेहतर होता है।

नवंबर 2019 में, यह बताया गया कि अमेरिकी स्टार्टअप नुविया ने उद्यम पूंजीगत निधि में $ 53 मिलियन जुटाए । स्टार्टअप की स्थापना तीन प्रमुख इंजीनियरों द्वारा की गई थी जो कि Apple और Google में प्रोसेसर के निर्माण में शामिल थे। वे सर्वर प्रोसेसर विकसित करने का भी वादा करते हैं जो इंटेल और एएमडी के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे। उपलब्ध जानकारी के अनुसार , नुविया को एक प्रोसेसर कोर से डिज़ाइन किया गया है जो एआरएम वास्तुकला के "शीर्ष पर" बनाया जा सकता है, लेकिन एआरएम लाइसेंस प्राप्त किए बिना।

यह सब इंगित करता है कि आरआईएससी प्रोसेसर न केवल मोबाइल उपकरणों में, बल्कि सर्वरों में, साथ ही डेस्कटॉप कंप्यूटर और लैपटॉप में भी आवेदन पा सकते हैं। वैसे, अफवाहें हैं कि भविष्य में ऐप्पल मैकबुक लैपटॉप एआरएम-प्रोसेसर पर भी आएंगे ।



वास्तव में, ए 12 एक्स एआरएम प्रोसेसर वाले नवीनतम आईपैड प्रो मॉडल लगभग 15 इंच के मैकबुक प्रोस के साथ कोर आई 7 और कोर आई 9 प्रोसेसर के रूप में अच्छे हैं, इसलिए इस तरह का अपग्रेड काफी तार्किक हो जाएगा।

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