Cambie a diseños de CPU internos, más de 128 núcleos de 5 nm en 2022

Hoy informamos algunas noticias inusuales, y esta es una actualización de la hoja de ruta de Ampere, y estamos analizando más de cerca lo que la compañía planea hacer con respecto a las decisiones de arquitectura y microarquitectura de sus próximas CPU de servidor de próxima generación en 2022 y 2022 más.

Para las personas que no están familiarizadas con Ampere, la compañía fue fundada en 2017 por el ex presidente de Intel, Renée James, especialmente en un grupo de ex ingenieros de Intel que se habían embarcado en la nueva aventura con ella. Originalmente, la compañía confiaba en la propiedad intelectual y los talentos de diseño de las CPU X-Gene anteriores de AppliedMicro y continuó brindando soporte a productos más antiguos como la gama eMAG.

Después del mayor enfoque de Arm en el diseño y lanzamiento de líneas de IP para centros de datos y CPU corporativas en la forma de las nuevas ofertas centrales de Neoverse hace unos años el año pasado, finalmente habíamos visto los frutos de esos esfuerzos en la forma de lanzar múltiples implementaciones de Neoverse. Productos de núcleo de CPU de servidor N1 de la primera generación, como Graviton2 de Amazon y sobre todo la CPU de servidor de 80 núcleos "Altra Quicksilver" de Ampere.

La gama Altra Q, para la que probamos el modelo insignia Q80-33 el invierno pasado, fue sin duda una de las versiones más impresionantes de CPU de servidor de brazo en años. El chip podría seguir el ritmo de los mejores dispositivos AMD e Intel o superarlos, e incluso expandir este posicionamiento frente a la generación Xeon y EPYC de última generación.

El "Mystique" Altra Max de próxima generación de Ampere es el próximo producto en la hoja de ruta y está programado para ser probado durante los próximos meses y lanzado a finales de este año. El diseño se basa en los mismos núcleos Arm Neoverse N1 de primera generación con el mismo TDP máximo de 250 W como reemplazo directo en la misma plataforma, pero con una implementación optimizada que ahora permite hasta 128 núcleos de CPU, 60% más núcleos que la primera iteración de Altra que tenemos hoy y el doble de núcleos de los sistemas competidores de AMD o Amazon Graviton2.

Para el futuro de los diseños más allá del Altra Max, Ampere promete que continuarán enfocándose en lo que consideran un "rendimiento predecible" para cargas de trabajo con carga de socket de escala, aumentando la cantidad de núcleos con un aumento lineal en el rendimiento, y lo que considero encontrado. interesante Una métrica para reducir aún más el rendimiento por núcleo, algo a tener en cuenta al discutir las próximas grandes noticias de hoy:

Reemplazo de Neoverse con núcleos personalizados completos

La gran revelación de hoy se relaciona con las opciones de microarquitectura que Ampere utilizará a partir del diseño "Siryn" 2022 de próxima generación, el sucesor del Altra Max, y está relacionado con la IP de CPU utilizada:

A partir de Siryn, Ampere migrará de los núcleos Neoverse de Arm a la nueva microarquitectura interna de CPU totalmente personalizada. Este anuncio ciertamente nos tomó por sorpresa, ya que esperábamos en gran medida que Ampere continuará usando los núcleos Neoverse de Arm en el futuro previsible. Al pasar a una nueva microarquitectura totalmente personalizada, Ampere está en un camino completamente diferente al que la compañía esperaba originalmente.

De hecho, Ampere afirma que avanzar hacia un diseño de núcleo de microarquitectura personalizado completo siempre ha sido el plan de la compañía desde sus inicios, y que el diseño de CPU personalizado ha estado en proceso durante más de tres años.

En cuanto a los antecedentes, el equipo de diseño que lidera el esfuerzo estará dirigido por Ampere CTO Atiq Bajwa, quien también se desempeña como arquitecto principal del proyecto. Bajwa y el equipo que lo rodea parecen ser en su mayoría ex ingenieros de Intel y veteranos de alto perfil que dejaron la empresa con Renée James en 2017, complementados con el talento de otras empresas de la industria que se han unido a ellos en el esfuerzo. El historial y el pedigrí del equipo están determinados por éxitos como el trabajo en los procesadores Intel Haswell y Broadwell.

La explicación y el fundamento de Ampere para diseñar un núcleo personalizado completo desde cero es que afirman que son capaces de un mejor rendimiento y eficiencia energética en las cargas de trabajo del centro de datos en comparación con lo que hace el Neoverse de Arm: puede lograr diseños para propósitos más generales. Esta es una afirmación interesante y contrasta las proyecciones y objetivos de Arm para sus núcleos Neoverse. Los núcleos Neoverse V1 y N2 más recientes se dieron a conocer con mayor detalle el mes pasado y se espera que proporcionen importantes ganancias generacionales de IPC.

El hecho de que Ampere esté renunciando a la confianza en los núcleos de la próxima generación de Arm y, en cambio, dependa de su propio diseño y, de hecho, impulse este cambio en el producto de próxima generación muestra una señal de gran confianza en el diseño de la microarquitectura específica del cliente: y en el que al mismo tiempo podrías interpretarlo como un signo de desconfianza hacia la IP y Roadmap de Arm's Neoverse. Esto contrasta mucho con lo que están haciendo otros en la industria: Marvell ha dejado de desarrollar su propia IP de CPU ThunderX a favor de la introducción de núcleos Arm Neoverse. Por otro lado, no relacionado específicamente con el mercado de servidores y la nube, Qualcomm adquirió Nuvia a principios de este año, y su razón fundamental y explicación fueron similares a las de Ampere en el sentido de que afirman que las nuevas características de diseño interno brindan un rendimiento que de otra manera no sería posible. no ha sido posible con la IP de CPU Cortex de Arm.

En nuestras conversaciones con Jeff Wittich, Director de Producto de Ampere, dijo que, con suerte, el anuncio de hoy debería ayudar a pintar una mejor imagen de hacia dónde se dirige Ampere como empresa, si continúan satisfechos con eso, "simplemente" Ser un brazo Integrador de IP o si tenían planes para más. Jeff estaba bastante seguro de que en unos años, Ampere sería uno de los principales proveedores de CPU para el mercado de la nube y un actor importante en la industria.

En términos de detalles técnicos, cómo la microarquitectura de la CPU de Ampere difiere en términos de enfoque, y cómo y por qué se ve como un ejecutante superior en la nube, son preguntas que debemos ser un poco más pacientes para escuchar las respuestas. La compañía no quiso comentar sobre el estado exacto del diseño de Siryn en este momento, ya sea que ya haya sido grabado o grabado, pero reitera que planea muestrear a los clientes a principios de 2022 de acuerdo con los datos de la hoja de ruta anterior. Según el tono de la discusión, el diseño parece estar en gran parte completo y Ampere da los toques finales a todo el SoC. Jeff mencionó que también harán divulgaciones microarquitectónicas sobre el nuevo núcleo a su debido tiempo para explicar sus elecciones de diseño en términos de diseño de front-end o back-end y por qué lo ven como más adecuado para el mercado de la nube.

Altra Max hizo más divulgaciones de clientes en la nube a finales de este año

Más allá de los planes a más largo plazo para> 2022, las actualizaciones de la hoja de ruta de hoy también incluyeron algunas iteraciones más de afirmaciones de rendimiento para el próximo producto Altra Max de 128 núcleos de Ampere, que se espera que llegue al mercado en la segunda mitad del año, y los clientes encuestados lo harán serán los próximos meses.

El diseño de Altra Max, cuyo nombre en código es "Mystique", se caracteriza por el hecho de que puede aumentar el número de núcleos en un 60% en comparación con el diseño de Altra de la generación actual, mientras se mantiene en y por debajo del mismo TDP de 250 W. Las diapositivas de rendimiento aquí muestran comparaciones y afirmaciones de rendimiento con los productos de la competencia de la generación anterior. Ampere simplemente afirma que no pudieron tener en sus manos hardware más nuevo de Milán o Ice Lake-SP para realizar pruebas. Sin embargo, su posición relativa sobre el Altra Q80-30 y el EPYC 7742 sugeriría que el nuevo chip superaría fácilmente incluso al último EPYC 7763 de AMD.

En la diapositiva, Ampere da el nombre del modelo SKU utilizado para la comparación, que es "Altra Max M128-30". Esto significa, por primera vez, que los 128 núcleos funcionan a una velocidad de reloj de hasta 3 GHz, lo cual es impresionante, ya que se supone que veremos el mismo TDP y características de rendimiento entre este y el Q80-33. Revisaremos estos números durante los próximos meses tan pronto como podamos revisar el Altra Max.

El anuncio de hoy también incluye una actualización de los clientes de Ampere. Oracle en particular fue uno de los primeros en adoptar Altra, pero el lanzamiento de hoy también incluye una mayor cantidad de proveedores de nube con grandes nombres como ByteDance y Tencent Cloud, dos de los hiperescaladores más grandes de China.

Microsoft en particular es una gran adición a la lista de clientes, y aunque Jeff Wittich de Ampere no pudo comentar sobre si Microsoft tiene otros planes internos en proceso, dijo que el anuncio de hoy debería proporcionar más claridad sobre los rumores en los que la firma de Redmond estaba trabajando. servidores basados ​​en arm, informes de los cuales habían aparecido ya en diciembre. El servicio en la nube Azure de Microsoft ocupa el segundo lugar después de Amazon AWS en términos de tamaño y alcance, y la empresa que incorpora los productos Altra es una gran victoria para Ampere.

Toma el control de tu propio futuro

Los anuncios de hoy de Ampere de que utilizarán su propia microarquitectura en productos futuros son un cambio importante en la perspectiva de la empresa. La noticia nos sorprendió, pero en general tiene mucho sentido, ya que la empresa quiere ser un actor importante en la industria durante los próximos años; tener un control completo sobre el futuro de su propio producto es fundamental para garantizar ese éxito.

Si bien muchos equipos de diseño de CPU se han disuelto a lo largo de los años, tener un nuevo jugador y una microarquitectura es un cambio bienvenido en la industria. Si bien la noticia es un golpe para la IP Neoverse de Arm, el hecho de que Ampere continúe usando la arquitectura Arm es otro estímulo y activo para el ecosistema Arm.

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