ARM v serverech přitlačuje na x86: 7nm Ampere eMAG 2 má 80 jader, PCIe 4.0, až 200W TDP

3

Minulý týden jsme psali o 64jádrovém a patrně celkem výkonném ARM procesoru Graviton2, který vyvinul Amazon. Tento procesor je podobně jako třeba akcelerátory Google TPU netypický v tom, že není nabízený na prodej. Amazon ho vyvinul jen pro svůj cloud a tudíž ho jen pronajímá jako službu. Nicméně na bázi stejné architektur ARM Neoverse by měla brzy přijít alternativa, která se běžně koupit dát bude: procesor firmy Ampere dokonce s 80 jádry.

 

Ampere eMAG 2: 80 jader ARM Neoverse na 7 nm

Ampere je firma vedená bývalou viceprezidentkou Intelu, která vznikla transformací z bývalé procesorové divize Applied Micro, jež stála za procesory X-Gene jedna až tři a byla jedním z prvních hráčů, kteří se o ARM procesory pro servery pokusili, ovšem ne moc příliš úspěšně. Ampere nejprve loni vydala 16nm 32jádrový procesor eMAG, což byl původní design X-Gene 3, nyní v druhé generaci ale přináší úplně novou technologii. Ampere je totiž dalším výrobcem procesorů, kteří od ARMu licencují jádra a související IP Neoverse N1, a druhá generace procesoru eMAG bude už založená na nich. To by mělo umožnit velké zvýšení výkonu proti původní architektuře pocházející z X-Gene. Architektura by měla být stejně jako u Gravitonu2 mírně upravená, ale o jaké přesně změny jde, nevíme.

Ampere eMAG 2 by mohl být ještě výkonnější než Graviton2, jelikož se také bude vyrábět na nejvýkonnějším 7nm procesu, ale jader bude mít až 80. To samozřejmě platí pro nejdražší/nejvýkonnější model, nižší budou samozřejmě osekané na menší počty. Na počet jader tedy Ampere překoná nejen Graviton2, ale i AMD Epyc 7002. Výhoda o čtvrtinu vyššího počtu jader by asi mohla kompenzovat nižší výkon jednotlivého jádra, nicméně je také pravda, že jádra ARM Neoverse postrádají SMT, které zase ve vícevláknovém výkonu dá výhodu navíc konkurentům.

První generace eMAGu: 16nm 32jádro eMAG 8180, v podstatě přejatý design X-Gene 3

Očekávané frekvence bohužel zatím nebyly sdělené (očekávat lze asi něco v rozmezí 2,5 a 3,0 GHz). Ampere také uvádí, že platforma bude také mít osmikanálový řadič pamětí, snad DDR4-3200. Vzhledem k vysokému počtu jader a tomu, že k osmikanálovému řadiči konvergují i ostatní výrobci CPU pro servery, to není překvapivé, nicméně je signifikantní, že tím eMAG 2 dosáhne parity s velkými x86 procesory. CPU díky tomu také asi bude podporovat stejně velké kapacity RAM jako Graviton2, ThunderX2 nebo Epyc 7002. Podle informací od Ampere by také již měla být podporována konektivita PCI Express 4.0, ale ještě neznáme počet linek. Dle starších informací by snad měla být podporovaná i koherentní konektivita CCIX.

Zajímavá informace je, že TDP procesoru eMAG 2 má být až 200 W, skutečně tedy nepůjde o nějaké úsporné řešení s nízkým výkonem, pokud je TDP téměř stejné jako u výkoných Epyců/Xeonů. EMAG 2 by měl díky 7nm procesu dosahovat značnou energetickou efektivitu, takže napumpování 200 W do jeho jader by mělo také umožnit vysoký výkon. Nižší konfigurace s menším počtem jader ale budou pokrývat i pásmo nižších TDP – nejúspornější modely prý budou jen 45W.

Prezentace CPU architektury ARM Neoverse N1 pro servery (Zdroj: AnandTech)

Galerie: Serverová architektura ARM Neoverse N1

Podpora 2S systémů

7nm eMAG druhé generace také bude podporovat nejen jednoprocesorové sestavy, ale i 2S zapojení, tedy dvouprocesorové sestavy. Server nebo pracovní stanice s ním tedy bude moci obsahovat až 160 jader. Podpora 2S řešení je znakem pokročilejších serverových serverů, takže zde lze asi říct, že s technologií ARM Neoverse by se asi procesory Ampere mohly stát v serverech těžší vahou a silnějším konkurentem zavedených výrobců CPU. Současně 1S a 2S servery dohromady tvoří převážnou většinu serverů, takže s odhlédnutím od instrukční sady bude Ampere nabízet řešení pro většinu trhu.

Vzorek procesoru Ampere eMAG na Open Compute Project Summitu 2018 (Zdroj: ServeTheHome)

Tyto procesory nyní ovšem ještě nejsou připravené k uvedení na trh. V této chvíli mají po tapeoutu a od TSMC by již firma měla mít v tuto chvíli první vzorky. Ty mají být totiž do konce roku již dodány partnerům (výrobcům desek, serverů). Sériová výroba je pak čekána okolo poloviny příštího roku, takže vypuštění těchto 80jader na trhu by asi mohlo nastat v Q3 2020.

ARM v serverech přitlačuje na x86: 7nm Ampere eMAG 2 má 80 jader, PCIe 4.0, až 200W TDP
Ohodnoťte tento článek!
4.8 (96.36%) 11 hlas/ů

3 KOMENTÁŘE

  1. Fascinuje mě, jak to pořád zkoušej. Přitom je jasné, že lepší výkon nestačí. Server není jen procesor, jsou to i jiné komponenty a software. A k čemu je výkonnější procesor, když nejsou ovladače, chybí software, případně není optimalizovaný (a kupodivu ho na minoritní platformu nikdo optimalizovat nebude).
    To by museli přijít s něčím naprosto převratným, aby se mohli ve větším měřítku prosadit.

    • Což dost těch cloudových věcí asi pro ARM už je, už se na tom pracuje léta (i AMD do toho dost neuváženě investovalo, čímž nakonec akorát pomohli svým konkurentům).

      Proti těmhle firmám jsem ale viděl jinou výhradu. Když nabízejí čipy založené na licencování od ARMu, tak jim hrozí, že se je velcí clouďáci pokusí obejít, licencovat si totéž a nechat si to vyrobit u TSMC – kde je to dost možná bude stát ještě míň než tu firmu Ampere, prootže potenciálně větší objem. Čili ten příklad Gravitonu2 tyhle firmy dost ohrožuje, protože ti velcí hráči v cloudu, na které cílí, mají prostředky na to, je obejít. Dost jsem na základě toho viděl komentáře, že nejlepší cesta pro Ampere je, že je koupí celé jako firmu jeden z těch jejich zákazníků – Google, Microsoft, Baidu atd…