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云原生处理器来了 Ampere Computing抢占Intel高地

2022/06/02
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当前,支持数据存储人工智能和多元化内容的工作负载正以前所未有的速度迁移到云,数据中心服务器市场高速增长。不过,目前大多数云基础设施仍在使用30年前的x86架构处理器技术,而对高性能、高能效和更低的总拥有成本的需要,加快了非x86架构处理器的发展,Arm处理器正在成为这一进程的主力,一些相关公司正在引人注目。

创立于2018年的Ampere Computing是其中颇具代表性的一家服务器芯片公司,该公司目前主推产品是号称全球首款云原生处理器的Ampere Altra,该处理器内核基于64位Arm处理器,专为云定制,Ampere Computing强调其具备可预测性、可扩展性和高性能。

据Ampere Computing首席产品官Jeff Wittich介绍,作为云原生通用处理器,Ampere Altra可在云环境下运行所有应用。从Web服务器到数据库到缓存解决方案,再到视频编码,甚至AI推理,Ampere Altra在性能上超越传统x86处理器3倍之多,在性能功耗比上领先近4倍。

Ampere Altra针对云工作负载特性而进行了一些设计,例如该处理器每个内核仅运行一个单线程,并保持一致的高频率,因此避免了因服务器上多个用户而导致的性能不佳的问题。

在利用率方面,Ampere Altra可以将内核数扩展至128核,并为每个核提供大容量低延迟的专用缓存。借助智能高带宽mesh互联结构,所有高性能核都连接在一起,打破了传统的CPU在需求增加时会产生递减回报的使用瓶颈。Ampere Altra采用先进的DDR和PCIe技术设计,可实现最大容量,扩展内存和IO的带宽。此外,所有必要的服务器级RAS、可管理性和平台安全功能均可实现横向扩展部署,并为客户提供“开箱即用”的体验。 

Ampere Altra系列有两个产品,其中Ampere Altra内置80个Armv8.2核,频率为3.3 GHz;Ampere Altra Max则内置128个Armv8.2核,频率为3.0 GHz,两款产品都支持128通道高速PCIe Gen4和8×72 ECC保护的DDR4 3200内存。

在AI推理上,Ampere Computing也正在推进部署。基于Ampere Altra的AI方案支持TensorFlow、PyTorch和ONNX框架。其硬件支持原生FP16数据格式,与FP32相比,速度提高了近2倍,且大多数AI模型几乎没有精度损失。该公司提供了一个易于使用的Docker容器,其中包括计算机视觉和自然语言处理模型示例和基准,以使开发人员能够快速入门。

一项MLPerf的测试显示,Ampere AI优化框架+Ampere Altra Max的组合,使用FP16时,吞吐量比AWS Graviton高出5倍,比x86竞争产品高出2倍以上。

在另一项面积功耗比的测试中,Ampere Altra的单核功耗比传统CPU低67%以上,其32核处理器的功耗比同等的x86 CPU低 4.6倍,性能高出2倍。得益于此,Ampere Computing开辟了其他竞争对手无法涉足的新领地——汽车自动驾驶,他们正在和通用汽车旗下自动驾驶子公司Cruise进行相关合作。

Ampere Altra得到了市场积极的反馈:虚拟主机平台Plesk通过甲骨文云搭载Ampere Altra,仅第一个月就推出了1000多个实例,实现了有史以来最快的产品推广速度。

微软最新的Azure虚拟机也采用了Ampere Altra,该虚拟机系列包括通用Dpsv5和内存优化的Epsv5虚拟机,微软声称这些虚拟机的性价比比基于IBM x86的虚拟机高出50%。

其他终端用户,如红牛车队、GenyMobile、墨尔本大学、布里斯托尔大学和耶拿大学,也都在相关云环境应用中采用了Ampere Computing的处理器。

目前,包括微软、甲骨文、腾讯、阿里、Equinix Metals、CloudFlare、京东、优刻得、Hetzner等众多公司在他们的服务器中使用Ampere Computing的方案和产品,全球已有40多个服务器平台支持Ampere Altra,7家全球最大的超大规模数据中心正在部署该公司产品。

其中,腾讯云推出了基于Ampere Altra处理器SR1的实例。阿里云不仅推出了基于Ampere Altra处理器的c6r和g6r实例,还推出了基于Ampere Computing处理器的手机云游戏服务。京东也推出了两款基于Ampere Altra处理器的实例,一款用于计算、一款用于存储。

除了云服务提供商,Ampere Computing同ODM和OEM服务器业务的合作也在不断扩大,包括富士康、技嘉、浪潮、超微和纬颖等。最新的消息是,Ampere Computing已经开始为特定客户的服务器提供下一代处理器Ampere One的样品。新CPU采用公司自研核(也是以ARM ISA为基础,并且能够与Altra和Altra Max兼容),5nm工艺,支持DDR5和PCIe 5.0接口。至此,Ampere Computing拥有并行的两大产品家族——基于Arm的Ampere Altra系列和基于自研核的Ampere One。它们分别适用于不同工作负载、细分市场和应用程序。例如为边缘场景设计的32核40W产品,以及为超大规模数据中心负载设计的128核125W产品。

不久前,来自路透社的消息称,Ampere Computing在4月份已秘密申请在美国IPO。
 

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与非网内容总监。电子科技行业媒体人,热衷于观察产业,沉湎于创新技术。好奇常驻,乐在其中。