#半导体投资联盟#80核CPU将冲击X86大本营,ARM服务器生态已成熟

集微网报道Ampere公司是一家专注于ARM架构服务器芯片的新生公司 。 在2019年 , 甲骨文公司向Ampere公司投资4000万美元 。 此前 , Ampere也获得了ARM公司的注资 。 能接连得到科技巨头的青睐 , 因为这家处理器新贵肩负一个重大使命 , 将代表ARM阵营继续挑战X86架构在服务器芯片领域的霸权 。
Ampere的前身是AppliedMicro公司旗下的ARM处理器部门 , 在2017年由私募股权投资公司CarlyleGroup从Macom中收购而得 。 而Ampere的CEOReneeJames在2016年2月离开英特尔后便加入CarlyleGroup , 最后促成CarlyleGroup投资及创立Ampere公司 。
成立后的Ampere很快就推出了产品:基于ARMv8.0架构的32核芯片eMAG芯片 , 采用TSMC台积电16FF+工艺构建 , 运行频率为3.3GHz 。 该芯片已经交付了联想等一批客户 。 在一年半之后 , 2020年3月 , Ampere的最新产品Altra诞生了 , 这款芯片被定义为世界上首款“云原生处理器” 。
为云而生
在介绍Altra的特性之前 , 要先谈到大背景:云计算 。
【#半导体投资联盟#80核CPU将冲击X86大本营,ARM服务器生态已成熟】这个已经为人熟知的概念 , 是由企业级计算演进而来的 。 但是 , 云计算对处理器的需求已经相比原来发生了翻天覆地的变化 。 用Ampere产品高级副总裁JeffWittich的话来说 , 光是从软件角度 , 现在的需求更多的是朝向云原生如容器、微服务这类的计算模型快速转变 , 而不是面向以前那种企业级内部的计算模型 。
加之越来越多的边缘数据中心加入 , 带来了与以往不同的延时、散热、功耗等需求 。 “超大规模的云 , 包括边缘的云计算的需求的增长 , 使得我们对于像CPU的部署密度和能耗的要求越来越高 。 ”JeffWittich表示 。
还有两个重要的变化:机器学习和AI功能增强以及基础设施的定制化 。 前者使得算力的需求在各个地方都与日俱增 , 后者要求各种为客户定制的异构型基础设施也有云计算的能力 。
“所以我们需要一种新型的计算能力 , 专门针对云的 。 ”JeffWittich总结道:“我们需要很多非常高效的CPU的内核 , 需要整个基础设施都非常低的功耗 , 而且需要非常好的扩展性 。 ”
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Altra就是这种新型计算能力的代表 。 这款芯片是从一开始设计、制造就面向云 , 为满足云计算需求而生的CPU 。
强者如斯
JeffWittich将当代云计算的要求归结为三种:可预测性、跨平台的可扩展性和高能效及部署密度 。
Altra拥有80个64位ARM核 , 采用了Monolithicdie(即单芯片设计)工艺 , 所有的核都在Mesh网络下连接在一起 , 具备了非常高的内存带宽和内存密度 , 能提供很高的可预测性 。
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基于行业中最领先的每核功耗 , Altra可以提供极大的可扩展性 , 在从边缘到超大规模云的不同部署环境下可提供多种处理器配置 。 同时 , Altra还提供多路的支持 , 非常灵活的I/O连接及高带宽 。
JeffWittich强调:“我们这个处理器最大一个优点是功耗非常低 , 同时单核功耗更低或者说每瓦性能是业内最高的 。 ”
“我们这款CPU , 特别适用于现在云计算所需要的计算模型 , 包括像容器、微服务 , 函数即服务等这些计算模型当中 。 ”JeffWittich表示 。
Altra的一大特色是采用了单核单线程的设计 , 通过消除单物理核多线程设计中 , 多用户共享资源的争夺引起的“相邻干扰”问题 , 可以实现提供100%的可预测性能核心 。 JeffWittich认为 , 单核单线程的设计 , 能够保证在运算或者执行的时候有一个具备一致性的、可预测的性能 。 “从执行角度来说 , 设计单核单线程 , 第一能够降低延迟 , 第二能够保持可预测的性能一致性 。 ”