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自有內(nèi)核的5nm芯片明年亮相,Ampere披露新路線圖

2021-05-28
來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: Ampere 5nm芯片

  日前,Oracle云基礎(chǔ)架構(gòu)工程執(zhí)行副總裁Clay Magouyrk發(fā)表了一篇題為《Arm-based cloud computing is the next big thing: Introducing Arm on Oracle Cloud Infrastructure》的文章。在文章中,他首先指出,市場(chǎng)正在發(fā)生變化,Arm處理器也從過(guò)往的智能手機(jī),越來(lái)越越多的走向邊緣設(shè)備、PC、筆記真電腦,甚至服務(wù)器?!癆rm處理器現(xiàn)在無(wú)處不在”,Clay Magouyrk強(qiáng)調(diào)。

  按照Clay Magouyrk的說(shuō)法,之所以Arm能夠在多個(gè)領(lǐng)域與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng),主要是因?yàn)锳rm首先具備了較低的成本和功耗,而經(jīng)歷了多年的推動(dòng),Arm也在性能方面上面有了大幅度的提升。為此在他看來(lái),Arm服務(wù)器在未來(lái)將成為絕對(duì)的性能領(lǐng)導(dǎo)者,并將帶來(lái)如性能一致性和增強(qiáng)安全性等優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在也是開(kāi)發(fā)人員使用Arm構(gòu)建下一代應(yīng)用程序的時(shí)候了。

  作為一個(gè)云技術(shù)供應(yīng)商,Oracle在看到這個(gè)趨勢(shì)之后,加快了擁抱Arm服務(wù)器的進(jìn)度。為此他們宣布了基于Arm芯片的Oracle云基礎(chǔ)架構(gòu)Ampere A1計(jì)算平臺(tái)。據(jù)Clay Magouyrk在文章中所說(shuō),Ampere A1平臺(tái)是云計(jì)算中的性?xún)r(jià)比領(lǐng)導(dǎo)者。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SpecInt和SpecFP基準(zhǔn),Ampere A1的價(jià)格性能是同類(lèi)基于Arm的服務(wù)器實(shí)例的2.5倍,而價(jià)格性能則是同類(lèi)基于x86的Intel Skylake或AMD Naples實(shí)例的4倍或更高。

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  能獲得這樣的優(yōu)質(zhì)表現(xiàn),主要倚仗于芯片設(shè)計(jì)公司Ampere Computing的Altra處理器。而作為Arm服務(wù)器芯片市場(chǎng)的佼佼者,這家初創(chuàng)企業(yè)面向未來(lái)做好了新的準(zhǔn)備。

  Arm服務(wù)芯片市場(chǎng)的后起之秀

  正如Clay Magouyrk在文章中所說(shuō),在過(guò)去的幾十年中,服務(wù)器CPU架構(gòu)之間存在激烈的競(jìng)爭(zhēng),SPARC,MIPS和POWER等架構(gòu)在過(guò)去也都曾占有一席之地。但最后,x86架構(gòu)取得了最后的勝利,并在這個(gè)市場(chǎng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位,拿下了超過(guò)90%的市場(chǎng)。

  因?yàn)榉?wù)器市場(chǎng)擁有巨大的成長(zhǎng)空間,這就吸引了在移動(dòng)市場(chǎng)呼風(fēng)喚雨的Arm注意。行業(yè)芯片專(zhuān)家Winnie Shao在其文章《Arm服務(wù)器芯片編年史》中介紹,自2008年開(kāi)始,Arm及其合作芯片廠商已經(jīng)對(duì)服務(wù)器芯片市場(chǎng)發(fā)動(dòng)了三次沖擊,歷經(jīng)了前兩次的失敗之后,Arm服務(wù)器芯片終于在第三次沖擊迎來(lái)了開(kāi)花結(jié)果,而Ampere Computing正是在這個(gè)階段成長(zhǎng)起來(lái)的。

  Ampere Computing官網(wǎng)顯示,公司成立于2018年2月,愿景是解決新興的超大規(guī)模云應(yīng)用和下一代數(shù)據(jù)中心在內(nèi)存性能,成本,空間和功耗方面存在的限制。Ampere 誕生并服務(wù)于私有云和公共云,為客戶(hù)提供可靠的 64 位 Arm服務(wù)器處理器,內(nèi)存性能更高而總體擁有成本(TCO)大幅下降。公司已獲凱雷集團(tuán)投資。到了2019年,Ampere Computing宣布,公司又拿到了包括Arm和Oracle在內(nèi)的多家公司的投資。

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  在獲得資本青睞的同時(shí),Ampere Computing也分別在2018年9月和2020年6月推出了eMAG處理器和業(yè)界首款80核服務(wù)器處理器Ampere Altra。2020年6月,Ampere Computing更是宣布了業(yè)內(nèi)首款擁有最多內(nèi)核數(shù)量(128個(gè))的系列產(chǎn)品—— Ampere Altra Max。

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  據(jù)介紹,采用Ampere Altra Max的應(yīng)用將能充分發(fā)揮橫向擴(kuò)展和彈性云架構(gòu)優(yōu)勢(shì)。它同時(shí)兼容Ampere 80核的Altra處理器,并支持雙路服務(wù)器平臺(tái)。此外,它還將為行業(yè)帶來(lái)最高的插槽級(jí)性能和I/O可擴(kuò)展性。

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  Ampere Computing首席產(chǎn)品官Jeff Wittich在接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察等媒體采訪的時(shí)候也強(qiáng)調(diào),Altra和Altra Max的可預(yù)測(cè)的高性能、高可擴(kuò)展性和高能效的特性是其最重要的三點(diǎn),這也是對(duì)云原生非常重要的方面。

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  他進(jìn)一步指出,因?yàn)榫邆淇深A(yù)測(cè)的高性能。所以客戶(hù)在使用Ampere 的Altra和Altra Max處理器時(shí),不僅可以在性能上超越X86,而且還能夠以獨(dú)特的云端特征超越它;同時(shí),因?yàn)樘幚砥鞯男阅芊浅7€(wěn)定,即使同時(shí)有很多用戶(hù),并且有許多不同的工作負(fù)載,也可以流暢運(yùn)行。

  在提升芯片性能的同時(shí),Ampere還和業(yè)界合作伙伴攜手,極力推動(dòng)Arm服務(wù)器芯片生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。

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  Renee James舉例說(shuō):“作為一家開(kāi)放的公司。Ampere應(yīng)云而生,使用開(kāi)源軟件、參與開(kāi)源項(xiàng)目,并通過(guò)云與大家分享其所有的產(chǎn)品信息。”“Ampere有一個(gè)非常強(qiáng)大的編譯器團(tuán)隊(duì),也有非常優(yōu)秀的做內(nèi)核的團(tuán)隊(duì)。所以我們做了很多的工作來(lái)優(yōu)化編譯器,比如C編譯器、GCC等等。而且我們也優(yōu)化了Linux kernel。我們的目標(biāo)是持續(xù)為優(yōu)化做出貢獻(xiàn),為開(kāi)源社區(qū)作出貢獻(xiàn)。而不僅僅只是做我們自己的編譯器?!盝eff Wittich補(bǔ)充說(shuō)。

  憑借這些高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品和在生態(tài)方面的投入,Ampere Computing在過(guò)去幾年里和微軟、騰訊、Oracle、UCloud和字節(jié)跳動(dòng)等領(lǐng)先廠商建立和合作。而在機(jī)遇Arm自身的IP設(shè)計(jì)了幾款產(chǎn)品之后,Ampere Computing發(fā)布了全新的路線圖,以踐行公司為云和數(shù)據(jù)中心帶來(lái)創(chuàng)新的目標(biāo)。

  全新的路線圖

  在介紹公司過(guò)去幾年進(jìn)展的時(shí)候,Ampere Computing董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官Renee James表示,作為Arm架構(gòu)的授權(quán)方和重要合作伙伴,Ampere在早期產(chǎn)品中就已經(jīng)使用了Arm的IP。但與此同時(shí),公司也在開(kāi)發(fā)屬于自己的IP。

  “我們從一開(kāi)始就在努力開(kāi)發(fā)自己的核和IP,為未來(lái)的產(chǎn)品做準(zhǔn)備?;谖覀冏匝蠥mpere核心的,使用5nm工藝打造的新一代處理器也將于2022送樣”,Renee James強(qiáng)調(diào)。

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  關(guān)于這個(gè)5nm芯片的具體細(xì)節(jié),Ampere并沒(méi)有說(shuō)太多,但在問(wèn)到為何自研核心的時(shí)候,Jeff Wittich告訴記者:“公司目前的Altra和Altra Max處理器均采用來(lái)自ARM的N1內(nèi)核,產(chǎn)品的性能表現(xiàn)也非常出色。但因?yàn)槲覀冮_(kāi)發(fā)的產(chǎn)品是專(zhuān)門(mén)針對(duì)于云,而不是其他數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用或者其他客戶(hù)的應(yīng)用。更重要的一點(diǎn),那就是我們一定要給客戶(hù)提供專(zhuān)門(mén)定制化的服務(wù),來(lái)打造客戶(hù)所需求的功能。這就需要我們建立從微架構(gòu)開(kāi)始一直向上自己研發(fā)產(chǎn)品,才能滿(mǎn)足客戶(hù)的需求?!?/p>

  “從性能這個(gè)角度來(lái)考慮,Ampere希望能夠進(jìn)一步地優(yōu)化微架構(gòu),來(lái)實(shí)現(xiàn)更高層級(jí)的性能。我們可以持續(xù)增加內(nèi)核數(shù)量,能夠保證這個(gè)環(huán)境是獨(dú)立的,內(nèi)核之間都是相互隔離的,不會(huì)相互干擾,我們可以提供更低的功耗,能夠搭載客戶(hù)需求的創(chuàng)新的云服務(wù)器性能。而且,通過(guò)使用我們的自研內(nèi)核,可以加快處理速度,效率更高?!盝eff Wittich接著說(shuō)。

  在談到公司芯片未來(lái)發(fā)展得時(shí)候,Renee James表示,Arm服務(wù)器市場(chǎng)其實(shí)是一個(gè)全新的市場(chǎng),而Ampere對(duì)這個(gè)市場(chǎng)志在必得,并研發(fā)出了前所未有的高性能云服務(wù)器處理器。

  Ampere未來(lái)五年的產(chǎn)品路線圖會(huì)更富創(chuàng)新性,性能更高、功耗更低,并且為云端賦予更多獨(dú)特的功能。此外,基于Ampere不斷地發(fā)明創(chuàng)新,在未來(lái)五年內(nèi)我們?nèi)詫⒊掷m(xù)有所突破。

  Ampere Computing的CTO Atiq Bajwa 同時(shí)也指出,公司的目標(biāo)主要為云計(jì)算打造最佳的處理器。這意味著Ampere可以堅(jiān)定不移地吧注意力放在對(duì)云是重要的元素上,不必受到傳統(tǒng)軟件堆棧和其他細(xì)分市場(chǎng)(如客戶(hù)端、HPC和企業(yè)數(shù)據(jù)中心等)的束縛。

  “Ampere的愿景是建立云優(yōu)化的產(chǎn)品,能夠在數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載上提供最佳的性能,能在單線程或vCPU層面和單芯片性能都有最佳表現(xiàn),實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展至大量線程的性能、穩(wěn)定一致的性能、可預(yù)測(cè)的性能,并能在避免安全漏洞的同時(shí),實(shí)現(xiàn)高效的性能,還可以提供每核最低的功耗和每瓦最高的性能”,Atiq Bajwa 強(qiáng)調(diào)?!癆mpere能提供現(xiàn)代云計(jì)算軟件所的架構(gòu)支持,以及與規(guī)模相應(yīng)的穩(wěn)健性和可控性。我們提供的架構(gòu)組成,能夠靈活地響應(yīng)客戶(hù)獨(dú)特的需求”,Atiq Bajwa補(bǔ)充說(shuō)。

  他進(jìn)一步指出,公司未來(lái)的創(chuàng)新方向?qū)夹g(shù)、工具、方法、IP、軟件、設(shè)計(jì)方法、封裝、大批量生產(chǎn)和平臺(tái)設(shè)計(jì)等多個(gè)方面,這樣就能讓公司有能力給客戶(hù)提供差異化的價(jià)值。

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  “我們將繼續(xù)每年推出新產(chǎn)品,為用戶(hù)提供最高的性能,包括單個(gè)vCPU、服務(wù)器、機(jī)架以及最多核數(shù)量和最高的每瓦特性能,以上都是云原生計(jì)算至關(guān)重要的指標(biāo)。我們有著清晰的戰(zhàn)略計(jì)劃,那就是致力成為云原生領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。我們同時(shí)也關(guān)注客戶(hù)的創(chuàng)新動(dòng)向,看他們需要我們提供哪方面的創(chuàng)新服務(wù)”,Jeff Wittich最后強(qiáng)調(diào)。

  


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