Začalo to Gravitonem od Amazonu, ale víc a víc internetových gigantů si pro servery ve svých datacentrech nechává vyrábět vlastní procesory přímo u TSMC, místo aby je kupovali u Intelu nebo AMD. Microsoft přesně před dvěma lety začal procesorem Cobalt 100 a teď firma navazuje druhou generací Cobalt 200. Ta na první pohled nepřináší velký nárůst počtu jader, ale ve skutečnosti je zřejmě výrazně silnější než první generace.
Cobalt 200: Výkonnější Arm pro Azure
Nový procesor Cobalt 200 přináší 132 jader. Jde o technologicky novější procesor, který je poprvé založený na 3nm výrobním procesu TSMC, čímž je na stejné úrovni jako 192jádrové Epycy 9005 od AMD, které ovšem mají svůj centrální IO čiplet vyráběný starší 6nm technologií, zatímco Cobalt 200 je zřejmě čistě 3nm. Podle Microsoftu je cíl zvýšit výkon až o 50 %, což je realizováno navýšením výkonu na jedno jádro.
Původní Cobalt 100 měl 128 jader, tedy téměř stejný počet. Ale ta používala architekturu Arm Neoverse N2, což jsou menší jednodušší jádra, která se dají chápat asi jako E-Core u Intelu – jsou příbuzná jádrům jako je Cortex-A725 v mobilech. Znamená to nižší jednovláknový výkon, tato CPU tedy byla určená pro úlohy, které nevyžadují maximum výkonu, a obvykle na nich běží velké množství nezávislých malých instancí.
U druhé generace Microsoft přešel na novější, ale současně i výkonnější variantu architektury, stále licencované od firmy Arm (tento licenční model je hlavní faktor, který hyperscalerům umožňuje si vlastní CPU vyvinout, jinak by šlo o příliš náročný podnik). Tentokrát jsou použitá „velká“ jádra Neoverse V3 a pro ně navrženou infrastrukturu CSS. Microsoft tedy bude mít o generaci novější architekturu než Amazon v Gravitonech4.
Tato architektura by měla být odvozená od jádra Cortex-X4 a dosahovat tedy podobný výkon (ovšem v závislosti na tom, jaká bude frekvence). Zatímco prioritou u jader řady N je co nejvyšší hustota jader na jednotku plochy a energetická efektivita, řada V upřednostňuje vyšší výkon v jednom vlákně za cenu větší plochy na čipu (tedy ceny) a může pro to obětovávat i nějakou část energetické efektivity. Vzhledem k tomu, že se téměř nezměnil počet jader, onen slibovaný nárůst výkonu o 50 % by měl být z velké části tvořen nárůstem jednovláknového výkonu jednotlivých jader – který u architektury N2 nebyl příliš vysoký.
Arm procesor Microsoft Cobalt 200
Microsoft Cobalt 200 navrhl jako čipletové řešení – podle fotografií je tvořen dvěma kusy křemíku osazenými hned vedle sebe a propojenými. Na každém z čipletů je 66 jader, celkem tedy CPU má 132 jader a 132 vláken (každé jádro zpracovává jen jedno vlákno).
Důležité pro výkon budou poměrně štědré paměti cache. Každé jádro má vlastní L2 cache o kapacitě 3 MB, což celkem dává 396 MB na celý procesor. L3 cache (také pojmenovaná jako systémová cache) má kapacitu „jen“ 198 MB (1,5 MB na jedno jádro). Pro cloudové aplikace by mělo být důležité, že jádra mají velkou vlastní cache, což zmírní tlak na L3 cache, kterou obvykle bude sdílet větší množství aplikací nebo dokonce separátních uživatelů.
Schéma procesoru Microsoft Cobalt 200
Vedle jader procesor obsahuje akcelerátory pro kompresi a dekompresi dat a kryptografické algoritmy, a také akcelerátor pro přesuny dat. Každý z čipletů poskytuje šest 64bitových rozhraní pro paměti DDR5, takže celkově Cobalt 200 má 12kanálový řadič pamětí jako dnešní nejvýkonnější procesory AMD a Intelu. Toto již ale měl i Cobalt 100.
Procesor je podle fotografií, které Microsoft ukázal, používán s klasickými paměťovými moduly ve slotech DIMM, v tenkých 1U serverech se dvěma procesory. Ty mají provedení pro socket typu LGA, nejsou tedy připájené, což umožňuje výměny procesorů na deskách.
Arm procesor Microsoft Cobalt 200: Server pro cloud Azure
Širší nasazení v roce 2026
To, že je procesor stavěný na vyšší výkon dost možná znamená, že v provozu nemá Cobalt 100 úplně nahrazovat, ale může být nasazen na další úlohy, zatímco Cobalt 100 bude paralelně používán dál, nebo bude přesunutý na jiné méně náročné práce. Větší rozsah služeb a úloh obsluhovaných procesory Cobalt by tedy pravděpodobně i mohl znamenat, že Microsoft teď bude mít ve „vozovém parku“ větší procento Arm serverů a tím pádem bude kupovat méně procesorů od AMD a Intelu, kterým se tím zmenší odbytiště.
Podle Microsoftu už nasazování začalo a první servery s Cobaltem 200 už jsou v datacentrech. Ty však asi mohou používat předprodukční zkušební vzorky. Širší nasazení a dostupnost instancí na těchto serverech pro běžné zákazníky nastane až v roce 2026.
Zdroje: Microsoft, ComputerBase
