Hlavní navigace

Nový ARM procesor pro servery jde na trh: 32jádra Ampere eMAG budou v serverech Lenovo

21. 9. 2018

Sdílet

 Autor: Ampere

Letos se na trh dostaly 32jádrové ARM procesory pro servery Cavium ThunderX2, zatím asi nejlépe hodnocený pokus dostat tuto architekturu do datacenter. Nyní dostávají nového konkurenta. Na trh přichází rovněž 32jádrové procesory eMAG vyráběné novou firmou Ampere. Na té je pikantní, že má za CEO osobu, která jednu dobu byla prezidentkou Intelu, jehož Xeonům a obecně architektuře x86 tyto čipy logicky mají konkurovat.  

DNA čipů X-Gene

Úplně nové eMAGy ovšem nejsou, pokud jste sledovali genezi firmy Ampere. Ta totiž vznikla z procesorové divize firmy AppliedMicro a eMAG je tak vlastně to, čím měly být třetí generace procesorů X-Gene od této společnosti. Prodej novým vlastníkům uvedení zdržel, ale výsledek projektu X-Gene 3 nyní konečně přichází na trh, právě pod označením Ampere eMAG.

Ampere eMAG je svým určením spíše než čipům ThunderX2 podobný Centriqům od Qualcommu – jde o procesor s relativně nižším TDP (125 W), určený jen pro jednoprocesorové servery a mířící spíše na efektivitu než na absolutní výkon. Čip vyráběný na 16nm FinFETovém procesu TSMC obsahuje 32 jader s 64bitovou architekturou ARMv8-A. Jádra běží na frekvenci až 3,3 GHz, což je turbo boost. Základní takt sdělen nebyl, podle některých údajů by ale mohl být na 3,0 GHz. Procesor má 32 MB L3 cache. L2 cache jsou v kapacitě 256 KB, ale to je sdíleno vždy pro dvě jádra. Jde tím pádem o poměrně malou kapacitu; relativně malé jsou také L1 cache (32 KB pro data + 32 KB pro instrukce).

Schéma procesoru Ampere eMAG (16nm generace Skylark) Schéma procesoru Ampere eMAG (16nm generace Skylark)

Paměťový řadič je poměrně široký s osmi kanály paměti DDR4 s ECC a s oficiální podporou frekvence 2666 MHz. Podporováno je až šest slotů/modulů DIMM, tedy stejně jako u jednoprocesorových serverů s procesorem ThunderX2 (nebo AMD Epyc). Procesor eMAG dále poskytuje konektivitu PCI Express 3.0 o celkem 42 linkách (je možné vyvést až dva sloty ×16, jeden ×8 a dva ×1). Pro úložiště nepoužívající PCI Express/NVMe pak má řadič pro čtyři 6Gb/s porty SATA. Doplňkově je pak přítomno také USB, ovšem zdá se jen ve formě řadiče USB 2.0 (dva porty).

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

Procesor kromě základního ECC u pamětí podporuje i další pokročilé funkce pro lepší spolehlivost, například scrubbing pamětí a L3 cache na pozadí. Podporuje také izolaci chyb a data poisoning. Podporuje také virtualizaci I/O a přerušení. Podporován je i Secure Boot. EMAG je jinak kompatibilní se standardem ARM Server Base System Architecture. To by mělo zajišťovat dobrou kompatibilitu s operačními systémy a softwarem bez potřeby speciálního patchování nebo použití speciálních forků jádra.

BGA pouzdro eMAGu z druhé strany, kuličky kontaktů pro napájení na desku (Zdroj: ServeTheHome) BGA pouzdro eMAGu z druhé strany, kuličky kontaktů pro napájení na desku (Zdroj: ServeTheHome)

Dvaatřicetijádra a šestnáctijádra

Nabídka se ještě v budoucnu má rozšiřovat, ale zatím Ampere nabízí jen dva modely procesoru eMAG, ovšem neuvádí pro ně nějaká přesná označení. Nejvýkonnější verze má 32 jader s již zmíněným maximálním taktem 3,3 GHz, TDP 125 W a cenu 850 dolarů. Podle některých zdrojů se zdá, že by mohla nést označení eMAG 8180, což připomíná highendový model Intelu Xeon Platinum 8180 z rodiny Skylake-SP. Tomu ale asi tento ARM nebude přímo konkurovat. I podle výrobce má 32jádro eMAG údajně mít výkon asi jako Xeon Gold 6130 (stojící 1894 $) nebo jako Xeon D-2191 (2407 $), což jsou obojí šestnáctijádrová CPU generace Skylake-SP.

Kromě tohoto modelu má být k mání také nižší, pro nějž zatím žádné modelové jméno nepadlo. Tento čip má mít jen 16 jader, také na frekvenci až 3,3 GHz. Pravděpodobně je tvořen částečně deaktivovanými čipy, cena zde má být 550 dolarů. eMAG jinak má pouzdro BGA pájené přímo na desku (s kovovým krytem/rozvaděčem tepla), takže procesor nepůjde upgradovat. Model si tedy vyberete při koupi desky.

WT100

Vývojářský server s procesorem eMAG od firmy Lenovo Vývojářský server s procesorem eMAG, jde o systém vyrobený firmou Lenovo

Servery s architekturou ARM nejsou zatím natolik populární, jak jejich propagátoři doufali. O tom, zda může mít X-Gene 3 (a nyní eMAG) ještě úspěch – který se u prvních dvou generací nedostavil – se tedy často pochybovalo (a nadále pochybuje). Ovšem při vydání eMAGu bylo prozrazeno, že servery s těmito procesory bude nabízet Lenovo, má jít o 1U a 2U rackové servery. Nějaké klienty tedy nyní Ampere už má. Kromě toho by firma měla nabízet i vlastní OEM servery. A určitou zatím nekonkrétní podporu má zřejmě i od Oracle. Tato společnost totiž zdá se má v Ampere 20% podíl.

Roadmapa procesorů Ampere eMAG (Zdroj: Wikichip) Roadmapa procesorů Ampere eMAG (Zdroj: Wikichip)

Následovat bude 7nm Quicksilver

Současná 16nm generace procesorů eMAG nemá samozřejmě být jedinou. Po 16nm procesorech eMAG (jejich architektura má interní označení Skylark) má následovat další generace „Quicksilver“, snad označená eMAG 2. Ta již má používat 7nm výrobní proces a tyto čipy by měly být uvedené (či odhalené) asi již v roce 2019. Údajně by měly mít vyšší počet jader, podporu PCI Expressu 4.0 a DDR4 na frekvenci 3200 MHz a také konektivitu CCIX a podporu víceprocesorových systémů. Také architektura jader CPU má být vylepšena, údajně má mít vyšší IPC. V roadmapě má Ampere teď ještě dvě další generace, k nimž ale zatím nic řečeno nebylo.