Arm 服務器 CPU 將進一步擴大與 x86 CPU 的性能差距

雷鋒網 於 08/06/2022 發表 收藏文章
經過近十年的生態建設之後,Arm高性能CPU終於在服務器市場嶄露頭角,亞馬遜、Marvell都已經將Arm架構應用於雲端,華為海思也推出了基於Neoverse N1設計的鯤鵬系列服務器,Ampere Computing在去年推出了首款雲原生服務器CPU,已經展現出了性能和功耗的優勢。

近日,Ampere在2022 年度戰略和產品路線圖更新的分享中透露,Ampere將在今年發佈自研核心的5nm CPU AmpereOne。


Ampere Computing董事長Renee James

Ampere Computing 首席產品官Jeff Wittich告訴雷峯網:“AmpereOne也是以ARM ISA為基礎。客户每年都期待有性能更高、能效更好,擴展性更好的CPU,通過開發和推出自研核CPU,能夠幫助我們把所有的注意力和重心都放在客户的需求方面,也能夠去滿足他們相應的要求。”

也就是説,在獲得包括微軟Azure、阿里雲、騰訊雲等全球七大超大規模的數據中心客户的認可之後,Ampere要將其CPU的性能和功耗表現進一步提升。作為Arm高性能服務器CPU提供商的代表,Ampere進一步提升的產品也意味着Arm服務器CPU與x86服務器CPU的差距將進一步擴大。

靠高性能、低功耗、雲原生搶食x86服務器市場

Arm架構服務器CPU相比x86服務器CPU一個顯著的特徵就是更高性能和更低功耗。

根據Ampere給出的數據,其CPU的性能超越傳統x86處理器3倍,性能功耗比領先近4倍。

與 x86 服務器CPU相比,Ampere Altra 系列可用50%的能耗,提供200%的性能。


Altra CPU能夠實現高性能的關鍵是高核數。


Jeff Wittich解釋,“們128 核的產品目前在業內領先,是其它 CPU 的兩倍。每個核上僅運行一個單線程,並保持以一致的高頻率全核運行。同時,我們為每個核提供大容量低延遲的專用緩存,藉助智能高帶寬Mesh互聯結構,將所有高性能核都連接在一起,打破了傳統的 CPU 在需求增加時會產生遞減回報的使用瓶頸。還採用先進的DDR和PCIe技術設計,可實現最大容量,擴展內存和 I/O 的帶寬。能夠有效避免用户之間的相互干擾,同時提供優秀的可擴展性能,最終達到最大利用率。”

還有非常關鍵的一點,Ampere Altra系列是為雲計算而生,作為雲原生CPU,Ampere為了優化功耗和麪積,去除了傳統架構不受雲歡迎的特性,實現單核功耗比比傳統 CPU 低 67% 以上。


“傳統x86最大的一個劣勢是,它們並不是專門為數據中心所設計,也不是專門為雲端、雲業務所設計,過去被用於數據中心,也是由於當時除了x86 CPU沒有更好的選擇。” Jeff Wittich。

雲原生處理器的優勢具體可以體現為,由於擁有高核心數量的優勢,每一個核心僅運行一個單線程,可以表現出比較好的性能和安全性,不用擔心工作負載數量、壓力的增加而導致性能的下降,也可以抵禦很多用户干擾。

Altra CPU也有比x86 CPU更好的可擴展性,對於雲計算客户也十分有用。

進一步拉大與x86 CPU的性能差距

Ampere Computing董事長Renee James透露,“我們已經就產品的性能和功能申請了數百項專利,最新的產品AmpereOne採用Ampere Computing自研核, 基於5nm 工藝,支持 PCIgen5 和 DDR5。新產品已經開始送樣,非常期待客户的反饋。”

“我們即將推出的自研核AmpereOne,也是以Arm ISA為基礎,微架構與Arm提供的Neoverse有非常多區別,但目前還不能提供過多信息。”Jeff Wittich透露,“自研核AmpereOne能夠完美地與我們現在的產品Altra和Altra Max雲原生處理器互相兼容。從用户的角度,他們針對Ampere Altra/ Altra Max實現的優化,在我們的AmpereOne上也可以是完美適用的。除此之外,我們還與編譯器,例如GCC和LLVM進行過相應的合作,進一步確保我們所有產品的適配性。”

雖然還沒有更具體的信息,但Ampere的CPU會進一步提升性能和功耗,這無疑會進一步拉大與x86 CPU的差距。

不過,Arm高性能CPU還有一個明顯的短板,那就是軟件生態。

生態仍是Arm服務器CPU短板

要完善Arm高性能計算生態,軟硬件都需要不斷提升,Ampere除了與雲平台以及硬件的ODM和OEM合作外,也和技嘉和凌華科技等合作伙伴的開發套件,用於人工智能和自動駕駛等多個場景,拓展應用場景。

Ampere強調,其高性能、低功耗的邊緣雲原生處理器,還可將功率降至超低的40W (32C) 或低於70W (64C)。意味着Ampere Computing 32核處理器的功耗比同等的 x86 CPU 低 4.6 倍,能夠開闢其他競爭對手無法涉足的新領地,如 Cruise 的自動駕駛汽車。

當然,Ampere也在探索AI以及混合量子計算的方向。

另外,Ampere通過設立Ampere Developer Program 開發者計劃,希望吸引更多開發者,在開發者社區提供130 多個應用程序,並且每天在網站上進行迴歸和更新,從數據庫到 AI 推理的各種解決方案。

“通過迴歸測試,可以保證我們廣泛的適配性,同時在適配性的基礎上確保高性能的效果。” Jeff Wittich表示。

但無論如何,Ampere所選擇的Arm高性能計算生態,還需要更多企業和開發者共同建設,才能真正與x86 CPU在服務器市場一較高下。

全球綜合數據資料庫Statista預測,到2028年,Arm架構處理器在數據中心和雲的市場規模將達到580億美元,是2019年的14倍多,市場份額也將從2019年的5%增長到25%。

Arm在數據中心的雲市場仍然還有一段路要走。雷峯網(公眾號:雷峯網)

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資料來源:雷鋒網
作者/編輯:包永剛

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標籤: Arm  CPU  x86  

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