這款采用7nm工藝，具備80個單線程內(nèi)核（雙路多達(dá)160個內(nèi)核）、每核最高頻率3.0GHz，從設(shè)計、制造一開始就面向云，專為滿足云計算需求的處理器，是成立于2017年10月的Ampere公司推出的全球首款的云原生處理器，它利用Monolithic die（即單芯片設(shè)計）工藝，所有的核在Mesh網(wǎng)絡(luò)互連下相互連結(jié)，提供了極高帶寬、一致性互聯(lián)Mesh網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)存密度。

市場呼喚新一代的處理器和新的平臺

十多年前，基于企業(yè)級計算演進(jìn)而來的云計算領(lǐng)域開始朝向云原生如容器、微服務(wù)、函數(shù)即服務(wù)這類計算模式快速轉(zhuǎn)變。與此同時，超大規(guī)模的云，機器學(xué)習(xí)和人工智的需求持續(xù)增長，對CPU和數(shù)據(jù)中心的部署密度和能耗要求越來越高。此外，邊緣計算越來越多的定制化，意味著異構(gòu)型的基礎(chǔ)設(shè)施需要具備云計算的能力。

從2008年開始的5年間，x86處理器的性能保持60%左右年度復(fù)合增長，但從2014年開始，這個數(shù)字在大幅度下滑。

“在這樣的節(jié)點，性能更好，而且功耗更低的新的處理器愈發(fā)引人關(guān)注。“在英特爾不同部門工作了超過15年、所領(lǐng)導(dǎo)的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊曾負(fù)責(zé)了5代英特爾至強處理器的研制并成功完成了CPU定制化計劃的Ampere產(chǎn)品高級副總裁Jeff Wittich說。

英特爾、AMD的某些前高層敏銳地捕捉到了新的商機。志同道合的他們于2017年10月組建起Ampere，一直致力于打造面向云計算和邊緣的新一代的處理器。去年10月，在公司成立一周年之際，其首款基ARM架構(gòu)的32核服務(wù)器平臺eMAG問世，并且很快被聯(lián)想及數(shù)家ODM廠商相中。

而競爭性的Altra的推出，標(biāo)志著Ampere在處理器技術(shù)已經(jīng)更上層樓。

三大創(chuàng)新優(yōu)勢

與傳統(tǒng)x86服務(wù)器處理器架構(gòu)相比，Ampere Altra處理器在代表服務(wù)器領(lǐng)域最大特點的性能、擴展性以及能耗方面均擁有創(chuàng)新優(yōu)勢。

在高性能方面，Ampere Altra采用7nm工藝，架構(gòu)實現(xiàn)了最大的優(yōu)化，基于Mesh網(wǎng)格化這樣的部署密度，確保內(nèi)核的數(shù)量比市場上同類處理器的核數(shù)更多。Ampere Altra處理器提供8通道DDR4-3200內(nèi)存，每個通道能插兩個DIMM，單路總帶寬可達(dá)200GB/秒，單路配置支持128條PCIe Gen4通道（雙路配置支持192條通道）；單路內(nèi)存容量多達(dá)4TB。

專注于云計算所需要的性能，使得云提供商可以非常簡單的將該Altra處理器整合到云環(huán)境中，應(yīng)用于搜索、AI推理、解碼、數(shù)據(jù)庫等云計算領(lǐng)域，Ampere Altra相對性能更高，功耗也更低。

Ampere Altra還提供四個支持CCIX協(xié)議、x16的PCIe接口，用于緩存一致性連接。在系統(tǒng)級別，Altra以32MB大緩存大大減少延時，獨享的單線程設(shè)計消除了單物理核多線程設(shè)計中多用戶共享資源的爭奪引起的“相鄰干擾”問題，實現(xiàn)提供100％的可預(yù)測性能核心?？紤]到緩存離核非常近，因此為每核提供兩路緩存，實現(xiàn)了更好的安全隔離。

在可擴展性方面，Ampere Altra處理器采用的ARM v8.2+架構(gòu)符合服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范（SBSA）4級水平。由于每單核功耗最低，所以能夠部署的核數(shù)的密度能夠高于任何其他解決方案——每一個機架能夠部署3500多個Altra內(nèi)核；在數(shù)據(jù)中心容量不斷增大的同時，提供橫向擴展到邊緣多種可選的處理器配置。

Ampere Altra處理器AMD的EPYC高38%，比Intel至強高173%。

在能耗方面，由于Ampere Altra削減了云計算所需要性能之外的功能，再加上專門的控制處理器用于提供散熱等電源管理相關(guān)的服務(wù)，性能更高，功耗也更低，其總體應(yīng)用成本TCO也是更低的。

除此之外，Ampere還為Altra處理器提供兩個128BT的SIMD單元用于浮點，提供對int8和FP16的支持以提高AI推理加速性能。

為什么基于ARM架構(gòu)

Ampere是ARM參與投資的公司。ARM架構(gòu)采用精簡指令集（RISC），整體設(shè)計更緊湊，這意味著更小的功耗與更高的效率。

在過去幾年間，ARM架構(gòu)的綜合能力已經(jīng)具有領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心級的性能和能效；所有運行數(shù)據(jù)中心的軟件，包括Linux、BSD、windows等各種操作系統(tǒng)、中間件等都可以在ARM架構(gòu)運行，Docker、VMware、KVM和kubernetes等開源平臺都得到了ARM的支持，值得一提的是，2019年，NVIDIA宣布完全支持ARM，這是ARM生態(tài)的一次重大進(jìn)展。臺積電的7納米工藝制程技術(shù)的支持，是ARM架構(gòu)走向市場的關(guān)鍵一步。

“目前，RISC架構(gòu)被1200億左右的ARM設(shè)備部署在移動端、物聯(lián)網(wǎng)以及消費電子領(lǐng)域。“Jeff Wittich說：”這樣的一個大規(guī)模的設(shè)備部署，使得ARM已經(jīng)成為最大的生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>

所有這一切突破，都成為Ampere向新一代數(shù)據(jù)中心設(shè)計供應(yīng)最新的、能效更好的處理器的自信。

志在高遠(yuǎn)

在線發(fā)布會上，遠(yuǎn)在大洋彼岸的Jeff Wittich告訴中國媒體，Ampere Altra已經(jīng)出貨兩款樣機，一個是雙路的Mt. Jade，另一個是單路的Mt. Snow；除了微軟和oracle，中國的一些服務(wù)器供應(yīng)商也已經(jīng)在開始試用。他預(yù)計，到2020年年中，Altra將實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

處于x86夾擊之下的ARM架構(gòu)及Ampere，從云計算領(lǐng)域突破出了一片新的天地。未來，無疑還會掀起新的浪潮。

依據(jù)Ampere的產(chǎn)品研發(fā)路線圖，繼Altra發(fā)布之后，2021年將推出與Altra平臺兼容的Mystique產(chǎn)品，其核數(shù)更多，性能更好；2022年將發(fā)布代號為Siryn的新產(chǎn)品，Siryn要比前兩款產(chǎn)品核數(shù)更多，性能更好，功耗更低，而且還會擁有更多面向云計算應(yīng)用設(shè)計的特點。

憑借更新迭代有的固定節(jié)奏，以及在性能、擴展性和能效等方面的領(lǐng)先地位，再加上專注行業(yè)長時間的持續(xù)投入與不斷創(chuàng)新，Ampere相信，這些優(yōu)勢一定將吸引并贏得更多的客戶。

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