Hlavní navigace

Další skalp pro ARM: Google má svoje vlastní procesory, slibuje o 50 % lepší výkon než x86

11. 4. 2024

Sdílet

Zdroj: Google
Google Axion má porážet dnešní procesory od Intelu nebo AMD, prý ale bude i mnohem rychlejší než konkurenční v cloudech nabízené ARM procesory.

Internetoví giganti (tzv. hyperscalers) dnes provozují tak obrovské množství vlastních serverů, že se jim vyplatí navrhovat si vlastní hardware. Díky možnostem licencování architektury a jader ARM už si mohou vyrobit dokonce i vlastní CPU. Po Amazonu a Microsoftu k tomu teď už dospěl i Google a oznámil vlastní ARM procesory pojmenované Axion.

Ačkoliv se Google do vlastních CPU pustil o něco později, toto není jeho první hardware, firma měla jako zřejmě první vlastní akcelerátory AI (pojmenované TPU) a také například vyvíjela vlastní transkodéry videa. S Axionem už bude mít i centrální komponentu pro servery, nebo minimálně pro část z nich.

Google si vyrábí vlastní čipy pro umělou inteligenci, TPU. Poháněly i AlphaGo Přečtěte si také:

Google si vyrábí vlastní čipy pro umělou inteligenci, TPU. Poháněly i AlphaGo

Neoverse V2, počet jader neznámý

Axion je jako iniciativy konkurentů založený na architektuře ARM Neoverse, Google tedy také licencuje celá jádra a zřejmě i další komponenty včetně propojovací logiky, z nichž je procesor složen tak trošku stavebnicově. Tento druh návrhu otevírá cestu k vlastním procesorům i relativně menším týmům, jinak by se zřejmě ani firmám jako Google nevyplatilo (a samozřejmě by to ani nebylo snadné) duplikovat celou práci potřebnou k vyvinutí architektury CPU a všech potřebných IP, které serverový procesor tvoří.

Firma toho bohužel o Axionu neřekla moc konkrétního. Víme, že ho vyvinul interně tým firmy a založený je na jádrech ARM Neoverse V2 (licencovaných od ARM Holdings) s instrukční sadou ARMv9 (a tedy podporou vektorových instrukcí SVE a SVE2, přičemž ty jsou zpracovávány na 128bitových jednotkách SIMD). Jádro Neoverse V2 je velmi blízké jádru Cortex-X3 pro mobilní telefony, od něhož je odvozeno, byť ne bez úprav, není úplně stejné.

ARM procesor Google Axion

Uvedení ARM procesoru Google Axion

Autor: Google

Velmi hrubou představu o tom, jaký výkon bude Axion mít na jedno jádro, si lze asi udělat z jednovláknových benchmarků mobilních čipů obsahujících Cortex-X3 – Snapdragon 8 Gen 2 v telefonu Samsung Galaxy S23 Ultra například v Geekbenchi 6 ST dosahuje cca 1900 bodů. Ovšem je možné, že frekvence a tím i jednovláknový výkon budou u Axionu nižší.

Google nesdělil, na jakém taktu procesor běží, a dokonce ani počet jader. Neznáme také výrobní proces nebo TDP ani jaký je paměťový subsystém (až na to, že se používají běžné neregistrové paměti DDR5) či kapacity a konfigurace cache. O reálném mnohovláknovém výkonu v serverových aplikacích lez tedy maximálně spekulovat.

Protože je v procesoru použitá stejná architektura jako v Gravitonu4 od Amazonu nebo v Nvidia Grace, je možné očekávat, že bude dosaženo podobného výkonu, ovšem má-li třeba Axion více jader, bude logicky mít větší celkový výkon. Zajímavé je, že Axion je podle obrázků, které Google ukázal, monolitickým čipem, zatímco Amazon používá čiplety (Nvidia ale také ne).

Microsoft uvádí vlastní procesory. Cobalt 100 je 128jádrový ARM pro servery, Maia 100 čip pro AI Přečtěte si také:

Microsoft uvádí vlastní procesory. Cobalt 100 je 128jádrový ARM pro servery, Maia 100 čip pro AI

Amazon uvádí doteď nejrychlejší ARM procesor Graviton4 i vlastní AI čip. Gravitonů vyrobil 2 miliony Přečtěte si také:

Amazon uvádí doteď nejrychlejší ARM procesor Graviton4 i vlastní AI čip. Gravitonů vyrobil 2 miliony

Grace CPU Superchip: 144jádrový ARM procesor Nvidie prý bude nejrychlejší na trhu Přečtěte si také:

Grace CPU Superchip: 144jádrový ARM procesor Nvidie prý bude nejrychlejší na trhu

O 30 % lepší výkon než Graviton4?

Podle oficiálního blogu Googlu (což samozřejmě může být trochu nadnesené) dokáže Axion poskytnout až o 50 % vyšší výkon a o 60 % lepší energetickou efektivitu proti cloudovým instancím dnes dostupným na „současných procesorech architektury x86“, což však není nijak rozvedeno a nevíme, zda se to týká procesorů Intel Xeon, nebo AMD Epyc (které by na tom snad měly být lépe než Intel).

Google také uvádí, že jeho Axion je až o 30 % rychlejší než „nejvýkonnější procesory ARM pro datacentra dnes dostupné v cloudových službách“. Opět není uvedeno, jaké tím jsou myšlené, ale logicky by tím snad měl být myšleny Graviton4.

ARM procesor Google Axion

ARM procesor Google Axion

Autor: Google

Jeden z faktorů, který by mohl zvýšit výkonu Google Axionu proti zmíněným konkurentům, je, že firma do čipu integrovala své vlastní akcelerátory a koprocesory, které vykonávají některé operace, které by na procesoru od jiné firmy musely běžet na jádrech CPU (proto by to mohlo vysvětlovat lepší výkon, než má Graviton4 se stejnými jádry Neoverse-V2). Jde o koprocesory nazvané Titanium, které offloadují síťové operace, bezpečnostní subsystém, operace pracující s úložištěm Hyperdisk a asi i další funkce.

Dostupnost i v cloudových instancích

Procesor bude použitý pro různé interní účely Googlu, ale bude nabízený i v cloudových službách, takže posléze bude možné jeho výkon nezávisle testovat. Axion má být určený například pro webové a aplikační servery, analytiku dat, mikroslužby nebo trénování umělé inteligence (měl by tedy asi podporovat připojení GPU či jiných akcelerátorů). Na Axionu mají u Googlu v budoucnu běžet služby BiTable, Spanner, BigQuery, Blobstore, Pub/Sub, Google Earth a YouTube Ads. Ty již nyní Google provozuje na ARM procesorech koupených externě (možná tedy Ampere Altra nebo Altra Max). Eventuálně se na procesory Axion asi mohou přesunout i další úlohy.

Cloud24

V Cloudu budou externí uživatelé moci Axion používat v rámci Google Compute Engine, Google Kubernetes Engine, Dataproc, Dataflow, Cloud Batch a dalších. Google pro ně bude nabízet software zkompilovaný pro tuto platformu v Google Cloud Marketplace.

Zdroje: Google, AnandTech

Byl pro vás článek přínosný?