Летом этого года компания Ampere представила 128-ядерный ARM-процессор Altra Max. А весной она же анонсировала первый в отрасли 80-ядерный процессор Ampere Altra. Тогда сообщалось, что он предназначен для работы в серверном оборудовании, а не в потребительских устройствах.

На днях стало известно о том, что компания разослала разным обозревателям двухсокетные платформы Mount Jade. Сторонники ARM-архитектуры могут быть довольны — результаты тестирования положительные. В ряде тестов чипы не отстают от аналогов x86-64, а в чем-то их и превосходят.

Что собой представляет Ampere Altra

Чипы из этого модельного ряда имеют до 80 ядер с архитектурой ARM v8.2+ (с некоторыми улучшениями из наборов v8.3 и 8.4), связанных между собой mesh-шиной Arm CoreLink CMN-600. Кроме того, есть и развитая система кешей. Это 64+64 Кбайт L2, 1 Мбайт L2 и до 32 Мбайт общего L3. У подсистемы памяти — 8 каналов DDR4-3200 (72-бит, 2DPC, до 4 Тбайт суммарно).

Поскольку чип позиционируется, как адаптированный к серверным приложениям, включая аналитику больших данных, нейросейти, базы данных, пограничные вычисления и т.п., то в нем на аппаратном уровне реализована как поддержка форматов данных FP16 (числа половинной точности), так и INT8 (однобайтное представление целого числа). Плюс ко всему, разработчики предусмотрели аппаратное ускорение хэширования AES и SHA-256.

Периферия подключается через PCIe 4.0 на 128 линий. В двухсокетном варианте с каждой стороны отводится по 32 линии на связь с CPU. В результате получается 192 линии, с использованием CCIX. По словам специалистов, сейчас Ampere повторяет путь AMD — цена чипов зависит лишь от количества ядер и частоты их работы. А вот функциональность младших и старших моделей одинакова.


Особенность Altra — отсутствие многопоточности, что сам производитель называет преимуществом. Дело в том, что отказ от SMT дал возможность снизить уровень энергопотребления — это показатель, который очень важен для рынка высокоплотных серверных систем. Еще одна названная причина — повышенная безопасность.


Еще одна особенность процессора — он всегда работает на максимальной частоте, снижая ее лишь в некоторых случаях. В то же время теплопакет поддерживается на как можно более высоком уровне.

И теперь — о тестах

Тестовые образцы процессоров, которые попали к обозревателям — две старших модели 80-ядерных процессоров Altra Q80-33, которые работают на частоте 3,3 ГГц. К слову, двухпроцессорный вариант создан в партнерстве с разработчиком и поставщиком OCR-платформ, компанией Wiwynn.


Установка процессора производится при помощи откидной рамки, которая закрепляется пятью винтами. Размеры процессора удивляют — 77 ? 66,8 мм. Что касается радиаторов, то площадь контакта у них небольшая, около 25% от общей площади крышки теплораспределителя процессора. Сам кристалл — монолитный, производится он по 7-нм технологии. Радиаторы снабжены специальным механизмом отвода тепла — испарительной камерой, благодаря которой TDP 250 Вт не составляет проблем.


Что касается аналогов в мире x86-64, ими являются AMD EPYC 7742 (64 ядра, SMT2, 225 Ватт, $6950) и Intel Xeon Platinum 8280 (28 ядер, SMT2, 205 Ватт, $10009). При этом стоимость чипа от Ampere — всего $4050 («всего» — если сравнивать со стоимостью конкурентов). Возможно, именно цена станет на первых порах основным фактором привлечения внимания к чипу корпоративных клиентов.

Результаты тестов, как и говорилось выше, впечатляют. Нет, новые чипы не рвали конкурентов в клочья, где-то результаты были схожими, где-то — лучше, еще где-то чуть хуже. В, целом, все на отличном уровне.

Недостаток этих чипов — высокие задержки, как в пределах одного разъема, так и межпроцессорные. Это, по словам экспертов из AnandTech, слабая сторона новых процессоров. Но проблема не фатальная.


Что касается тестов на пропускную способность памяти, то результаты у Altra Q80-33 очень хорошие. В этом тесте проиграл Xeon, у которого всего шесть каналов, в отличие от восьми у AMD и Ampere.

В тестах SPECint2017 и SPECfp2017 новый чип показал себя очень неплохо — не хуже, чем Xeon Platinum 8280 и близко к AMD EPYC 7742. Результаты оказались низкими только в одном случае — в тестах на вычисление с плавающей запятой.


А вот в другом тесте еще один ARM-процессор, AWS Graviton2, показал себя неплохо. Не очень хороший результат теста чипа от Ampere, возможно, связан с тем, что тот же Xeon может разгоняться до 4 ГГц, имея два активных ядра.


Отличные результаты новый чип показал в тестах на многопоточность, опередив Xeon. Altra Q80-33 можно назвать абсолютным чемпионом в классе двухпроцессорных систем.

Хуже дело обстоит с результатами тестов Java — но здесь проблема в отсутствии SMT и сыром ПО. Кроме того, проблемой является и отсутствие мультитрединга.


Новый процессор отлично себя показал и в тестах на компиляцию. В LLVM Suite результаты у Altra Q80-33 аналогичны показателям EPYC 7742. При этом у ARM все хорошо с энергоэффективностью. Новый чип шел вровень с AMD в тестах на сжатие, в тестах MariaDB, nginx и файл-серверных сценариях.


Практически все обозреватели, тестировавшие процессоры, отозвались о новинке хорошо. Ей удалось сохранять низкий уровень энергопотребления с демонстрацией высокой производительности — по этому показателю процессор был примерно равен AMD EPYC 7742. Есть, конечно, определенные недостатки, но они не фатальны.


Обозреватели публиковали большое количество информации относительно тестов, так что если нужно больше данных о проводимом тестировании, результатах и заключениях экспертов, стоит обратиться к AnandTech, ServeTheHome и Phoronix.