Привет, Хабр! ARM окружает нас повсюду, от Айфона в кармане с Apple Bionic до Nintendo Switch с NVIDIA Tegra в гостиной. А вот на рынке серверов и тем более десктопа это зверь достаточно редкий. Но есть компания, которая серьёзно намерена сломить статус-кво, делая ARM процессоры доступными как для корпоративных клиентов, так и для простых смертных, желающих собрать себе ПК на ARM. И имя этой компании — Ampere Computing.

Ampere: пионер на рынке серверных ARM

Компания Ampere будучи открытой в не таком далёком 2017 году совершила значительный прорыв на рынке серверных процессоров, создав потребительские LGA ARM-чипы для серверов. Это уникальное достижение, которое фактически перенесло пользовательский опыт Intel Xeon и AMD EPYC на ARM-архитектуру. Теперь клиенты могут с легкостью менять процессоры, ОЗУ и другие компоненты, как в традиционных x86-системах, но со всеми преимуществами ARM-архитектуры.

История успеха Ampere началась с выпуска линейки Altra. Эти процессоры, оснащенные ядрами Neoverse N1 и N2, работающими на частоте до 3 ГГц, показали впечатляющие результаты. Однако компания не остановилась на достигнутом. Новая линейка AmpereOne стала логичным и мощным продолжением уже зарекомендовавшей себя Ampere Altra, предлагая существенные улучшения и инновации.

AmpereOne: новый игрок на рынке серверных процессоров

AmpereOne позиционируется как прямой и достойный конкурент таким гигантам индустрии, как Intel Xeon 6-го поколения и AMD EPYC 9004 (а возможно, и будущим 9005 на архитектуре Turin). И знаете что? Они действительно могут дать жару этим закостенелым динозаврам x86.
Процессор изготовлен по передовому 5-нанометровому техпроцессу. Это позволяет достичь оптимального баланса между производительностью и энергоэффективностью.
Из важного, начиная с AmpereOne, сменилась архитектура ядер, если ранее Ampere использовали лицензионные ядра Arm Neoverse, то теперь под лицензией Arm как архитектуры они разработали собственный дизайн ядер под названием – Siryn.

Так как Ampere Computing делает особый акцент на том, что их процессоры крайне эффективны в задачах связанных с ИИ, стоит отметить что в их архитектуре заложены векторные блоки, в случае с AmpereOne – 2 блока по 128 бит, они используются для задач которые хорошо параллелятся на множество потоков, как правило это операции где задействована линейная алгебра(FP16, Bfloat16, Int8, Int16). Говоря более понятным языком, это хорошо помогает в задачах связанных с ИИ и нейросетями.

AmpereOne поддерживает память DDR5 с возможностью масштабирования до 12 каналов. Это обеспечивает высокую пропускную способность и низкие задержки при работе с памятью, что критически важно для многих серверных приложений. Кроме того, процессор оснащен интерфейсом PCIe Gen5, который предлагает значительно увеличенную пропускную способность по сравнению с предыдущими поколениями.

Но главное чем хорош AmpereOne – это количество ядер. AmpereOne доступен в варианте с 192 вычислительными ядрами. Да-да, вы не ослышались — сто девяносто два ядра в одном процессоре. И это еще не предел: компания планирует в будущем расширить линейку CPU до 256 ядер. Для сравнения, топовая модель AMD EPYC 9754 предлагает 128 ядер, а Intel Xeon 6780E — 144 ядер.

Новый сокет LGA5964 — шаг к унификации и гибкости

Новый сокет LGA5964, разработанный для обновленной линейки AmpereOne, является логическим продолжением предыдущего LGA4926. Хотя основные принципы остались прежними, новый сокет предлагает ряд улучшений. Прежде всего, он обеспечивает совместимость с более мощными процессорами AmpereOne, сохраняя при этом преемственность в плане простоты обслуживания и модернизации. Как и раньше, пользователи могут легко обновлять свои серверные системы, меняя процессоры без замены всей материнской платы. Это не только поддерживает гибкость систем AmpereOne, но и защищает инвестиции клиентов, обеспечивая долгосрочную перспективу развития их инфраструктуры в соответствии с растущими потребностями бизнеса.

Сокет LGA5964 расширяет возможности масштабирования. Хотя принцип совместимости сохранился с предыдущего поколения, новый сокет поддерживает более широкий спектр процессоров, включая будущие модели с повышенной производительностью. Это позволяет компаниям начинать с базовых конфигураций и постепенно наращивать мощности, адаптируясь к растущим потребностям бизнеса без полной замены оборудования.

Также унифицированный сокет облегчает процесс управления парком серверного оборудования. IT-администраторы могут более эффективно планировать обновления и распределять ресурсы, имея дело с единой платформой. А это, поверьте, может сэкономить немало седых волос системным администраторам и DevOps-инженерам.

Энергоэффективность — ключевое преимущество AmpereOne

А теперь давайте поговорим о том, что действительно выделяет AmpereOne на фоне конкурентов — его исключительной энергоэффективности. По заявлениям Ampere Computing, процессоры AmpereOne на 50% эффективнее EPYC Genoa с точки зрения производительности на ватт. Да, вы правильно прочитали — на целых 50%! 

Если сравнивать AmpereOne с флагманскими моделями AMD EPYC Bergamo или Genoa, новинка от Ampere предлагает до 34% лучшее использование вычислительных мощностей на стойку. И что особенно важно, эти впечатляющие результаты достигаются не за счет увеличения энергопотребления, а благодаря более эффективной архитектуре и оптимизации под конкретные задачи облачных вычислений.

Что это означает на практике? Это значительное снижение затрат на электроэнергию. Для крупных дата-центров это может выливаться в миллионы долларов экономии ежегодно. Меньшее тепловыделение позволяет сократить расходы на системы охлаждения для дата-центров, работа которых невозможна без систем кондиционирования. А учитывая, что охлаждение может составлять до 40% от общего энергопотребления дата-центра, это очень существенная экономия. Отдельно интересно, что процессоры AmpereOne не имеют теплораспределительной крышки, что характерно скорее для GPU, и также упрощает охлаждение кристалла процессора.

Более эффективное использование энергии позволяет увеличить плотность размещения серверов. Чем меньшее количество серверов требуется для выполнения задачи, тем выше их плотность. Это особенно важно в условиях ограниченного пространства дата-центров, особенно в крупных городах, где каждый квадратный метр на вес золота.

Сотрудничество с Oracle и Qualcomm

Важным аспектом успеха AmpereOne является стратегическое партнерство компании Ampere с крупными игроками технологического рынка. И здесь особого внимания заслуживают тесные связи Ampere с Oracle, одним из лидеров в сфере облачных технологий и баз данных.

Oracle не просто проявляет интерес к решениям Ampere — компания активно внедряет процессоры AmpereOne в свою инфраструктуру. И это серьезное подтверждение эффективности и надежности этих процессоров в реальных условиях эксплуатации. Использование AmpereOne в облачных сервисах Oracle демонстрирует, что эти процессоры способны справляться с высокими нагрузками и сложными задачами, характерными для современных облачных приложений.

Партнерство с Oracle также открывает для Ampere доступ к огромной базе корпоративных клиентов. Это может значительно ускорить распространение ARM-процессоров в корпоративном сегменте. А это, в свою очередь, может стать катализатором для дальнейшего развития экосистемы программного обеспечения для ARM-архитектуры в серверном сегменте.

Не менее интересным является стратегический союз Ampere с Qualcomm. Эта коллаборация открывает новые перспективы для развития энергоэффективных серверных решений в задачах связанных с ИИ.
Тесты показали, что 128-ядерный Ampere Altra по производительности не уступает серверу на базе Xeon с ускорителем NVIDIA Tesla A10 при запуске большой языковой модели LLaMA 3. При этом решение Ampere потребляет всего треть энергии, необходимой конкуренту. Более того, готовый сервер с Ampere Altra Max стоит около 4300€, тогда как одна только NVIDIA A10 обойдется примерно в 3500€. Таким образом, решение от Ampere оказывается не только энергоэффективнее, но и позволяет сэкономить до 30% бюджета при сопоставимой производительности.

Доступность для широкой аудитории: демократизация серверных технологий

А теперь давайте поговорим о том, что действительно выделяет Ampere на фоне конкурентов — доступность их решений для широкой аудитории. В отличии от традиционно дорогих серверных решений от Intel и AMD, Ampere стремится сделать свои технологии доступными не только для крупных корпораций с бездонными карманами, но и для малого и среднего бизнеса, а также для пользователей ПК, которые решили отойти от привычного x86.

Но самое интересное — это то, насколько далеко зашел прогресс в этом направлении. Теперь энтузиасты и небольшие компании могут приобрести материнскую плату формата MATX и собрать серверный системник на базе AmpereOne. Да-да, вы не ослышались — настоящий ARM-сервер в десктопном корпусе, который спокойно влезет под ваш рабочий стол. Это открывает совершенно новые возможности для экспериментов и инноваций.

Ampere открывает доступ к высокопроизводительным вычислениям для компаний любого масштаба. Чем больше у вас процессорных ядер, тем больше сервисов, микросервисов, виртуальных машин и контейнеров вы можете запустить. А чем ниже цена за ядро и общую производительность, тем больше серверов вы можете позволить для своего дата-центра. Сравните сами: 128 ядер Ampere обойдутся стартапу или небольшой компании всего в ~4300€ за готовый сервер. А вот 128 ядер Intel Xeon 6756E стоят ~7600€ только за процессор. И это не считая традиционно высоких цен на материнские платы для Intel. Плюс экономия на электричестве: 190 Вт у Ampere One против 225 Вт у Intel. Выбор очевиден, не так ли?

К слову, обратите внимание на максимальную частоту Ampere One, к сожалению, базовая частота и конкретно для модели на 128 ядер не указа даже на сайте самих Ampere Computing. Не говоря про ту чертовщину что у них происходит с таблицей про TDP. Но пока складывается такая картина, что CPU от Ampere One хороши не только многопотоком, но и производительностью на ядро, а значит 1С стоило бы поспешить портировать их продукты в нативном виде под ARM, с такими-то частотами всё точно будет летать.

Доступность AmpereOne способствует распространению ARM-архитектуры в серверном сегменте. В долгосрочной перспективе это может привести к большему разнообразию на рынке и стимулировать конкуренцию. А конкуренция, как мы знаем, двигатель прогресса. Возможно, это заставит Intel и AMD наконец-то встряхнуться и начать предлагать что-то действительно инновационное, а не очередной "революционный" процессор с приростом производительности в 5% и увеличением энергопотребления на 20%.

Представьте себе небольшую DevOps-команду, которая может развернуть полноценный кластер ARM-серверов прямо в офисе для тестирования и разработки. Или стартап, который может позволить себе мощную вычислительную инфраструктуру без необходимости арендовать стойку в дата-центре. 

Может ли AmpereOne действительно конкурировать с x86?

Теперь давайте поговорим о самом интересном — о производительности. Может ли ARM-процессор действительно конкурировать с x86 в серверном сегменте? Спойлер: да, может, и еще как.

По данным тестов SPECint_base 2017, процессоры AmpereOne демонстрируют впечатляющие результаты. В некоторых сценариях они показывают производительность на уровне или даже выше, чем у топовых моделей AMD EPYC и Intel Xeon. И это при значительно меньшем энергопотреблении.

Но самое интересное начинается, когда мы смотрим на специфические рабочие нагрузки, характерные для облачных вычислений. Здесь AmpereOne часто оказывается на голову выше конкурентов. Особенно это заметно в задачах, связанных с обработкой больших объемов данных, машинным обучением и контейнеризацией.

Например, в тестах с использованием ПО используемого в СХД и базах данных, AmpereOne показывает производительность на уровне или даже выше, чем у x86-процессоров, при значительно меньшем энергопотреблении.

Конечно, есть и определенные сценарии, где x86-процессоры все еще имеют преимущество. Например, в некоторых высоконагруженных однопоточных приложениях Intel и AMD могут показывать лучшие результаты. Но давайте будем честными — много ли таких приложений в современных облачных средах? Большинство современных нагрузок прекрасно масштабируются на множество ядер, и здесь AmpereOne чувствует себя как рыба в воде.

Всё ли готово для массового перехода на ARM?

Одним из главных вопросов при рассмотрении перехода на ARM-архитектуру всегда была совместимость программного обеспечения. И здесь у Ampere есть несколько козырей в рукаве.

Последние годы мы наблюдаем впечатляющий рост поддержки ARM-архитектуры в серверном программном обеспечении. Linux, который доминирует в серверном сегменте, уже давно прекрасно работает на ARM-процессорах. К нему присоединился и Windows Server 2025, наконец-то добавив поддержку ARM, хотя и с некоторыми оговорками, как это обычно бывает с Microsoft. Что касается инструментов для разработки, развертывания и управления приложениями, то такие гиганты как Docker, Kubernetes и Jenkins полностью совместимы с ARM. В сфере виртуализации VMware, со всей своей линейкой продуктов поддерживает ARM уже довольно давно, как и Proxmox. Фактически, большая часть открытого ПО, доступного под Linux, традиционно хорошо работает на ARM-архитектуре.
Глядя на эту картину, невольно задаешься вопросом: не выглядит ли это все как масштабная подготовка индустрии к переходу на ARM? Ведь практически все ключевые разработчики серверного ПО, от гигантов вроде Microsoft до небольших open-source проектов, активно инвестируют в поддержку ARM. Создается впечатление, что индустрия всерьез готовится к значительным изменениям в архитектуре серверных систем.

Облачные провайдеры, такие как AWS, Azure и, конечно же, Oracle, активно продвигают ARM-решения. Это означает, что все больше разработчиков оптимизируют свое ПО для работы на ARM-процессорах.
Технологии виртуализации и контейнеризации значительно упрощают процесс миграции приложений между различными архитектурами. Многие приложения можно просто пересобрать для ARM без необходимости изменения исходного кода.

Заключение

Итак, что мы имеем в сухом остатке? AmpereOne представляет собой не просто очередной серверный процессор, а потенциальный переломный момент в развитии серверных технологий. Сочетание высокой производительности, исключительной энергоэффективности и доступности делает эти процессоры привлекательным выбором для широкого спектра применений — от крупных облачных дата-центров до компактных серверных решений для малого бизнеса.

Конечно, перед Ampere все еще стоят определенные вызовы. Нужно продолжать работу над оптимизацией производительности, расширять экосистему совместимого ПО, убеждать консервативных корпоративных клиентов в преимуществах ARM-архитектуры. Но судя по тому, что мы видим сейчас, у компании есть все шансы на успех и значительную долю на серверном рынке.

Если в вашей компании уже применяют сервера на процессорах Ampere, было бы крайне интересно услышать о ваших впечатлениях и трудностях, с которыми вы, возможно, столкнулись. Ваш опыт может быть очень ценным для тех, кто только рассматривает переход на ARM-архитектуру в серверном сегменте. Какие преимущества вы заметили? С какими проблемами столкнулись при миграции? Как ARM-сервера показали себя в реальных рабочих нагрузках? Ждем ваше мнение в комментариях!