پردازنده جدید آمپر مجهز به ۱۲۸ هسته پردازشی مبتنی‌بر آرم در اواخر امسال عرضه می‌شود
به‌گزارش اکستریم‌تک، شرکت محاسباتی آمپر، فعال در ساخت و طراحی پردازنده‌های کلاس سرور مبتنی‌بر آرم، به‌تازگی پردازنده هفت‌نانومتری جدیدی بر‌پایه معماری سفارشی این شرکت موسوم به آلترا (Altra) رونمایی کرده است که می‌تواند ۱۲۸ هسته پردازشی را در خود جای دهد. احتمالا این پردازنده اواخر سال ۲۰۲۱ عرضه می‌شود. علاوه‌براین، آمپر در چشم‌اندازی کوتاه‌مدت قصد دارد به‌جای استفاده از دستورالعمل‌های جامع آرم (ISA) به معماری سفارشی‌اش مهاجرت کند.
تاکنون، خانوده پردازنده‌های آلترا (Altra) از SMT پشتیبانی نمی‌کردند و متعاقب آن، حداکثر تا ۸۰ هسته پردازشی را ارائه می‌دادند؛ اما پردازنده جدید می‌تواند تا ۱۲۸ هسته پردازشی در بطن خود جای دهد و به‌زودی در مراکز داده و سرورهای غول‌های شبکه قرار گیرد.
پردازنده‌های کنونی آمپر مجهز به CPU (پردازنده مرکزی) دوگانه Q80-33 اغلب درمقایسهبا CPU دوگانه Epyc 7742 مقیاس مطلوبی ارائه می‌دهند؛ بنابراین، نسل بعدی این پردازنده‌ها می‌تواند رقبا را خُرد کند. آمپر مدعی است پردازنده ۱۲۸ هسته‌ای آلترا مکس عملکرد کلی ۱٫۵ تا ۱٫۶ برابر درمقایسهبا پردازنده‌های سری اپیک AMD مبتنی‌بر معماری Zen 2 ارائه می‌دهد.
به‌طورکلی، گفته می‌شود پردازنده مذکور ۱٫۶ برابر افزایش عملکرد درمقایسهبا پردازنده ۸۰ هسته‌ای این شرکت تجربه می‌کند. هنوز جزئیاتی درباره بار کاری رمزگذاری رسانه ارائه نشده است؛ اما افزایش ۱٫۶ برابری نشان می‌دهد حجم کار تا حدودی به پهنای باند حافظه هسته‌ها بستگی دارد. اولین بنچمارک‌های TRACBench حاکی از آن است که برخی از بارهای رمزگذاری رسانه‌ای فشار بیشتری به حافظه اصلی وارد می‌کنند.
در دورنمایی کوتاه‌مدت آمپر قصد دارد پس از سال ۲۰۲۱، پردازنده‌هایش را با استفاده از فرایند ساخت پنج‌نانومتری ارائه دهد که ظاهرا مبتنی‌بر معماری خاص این شرکت خواهد بود. به‌عبارت‌دیگر، آمپر دیگر از مجوز ساخت پردازنده‌های آرم استفاده نخواهد کرد. تاکنون، جزئیاتی درباره هسته جدید منتشر نشده است و مشخص نیست این تراشه‌ها با دستورالعمل‌های آرم (ISA) سازگار خواهد بود یا خیر. همچنین، میزان حافظه و پهنای باند و پشتیبانی از درگاه‌های ورودی و خروجی نیز در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. طبق گفته آمپر، طراحی اختصاصی می‌تواند از عملکرد آخرین پلتفرم تراشه‌های سرور آرم، یعنی Neoverse V1 متشکل از CPU N2 نیز فراتر رود.
افزایش نقش آرم در مراکز داده و سرورها
بیش از دَه سال است که کالکسدا (Calxeda) سرور ۴۸۰ هسته‌ای مجهز به ۱۲۰ هسته چهارگانه پردازنده Cortex A9 را رونمایی کرده است و همچنان در حال توسعه است. در گذشته، بسیاری از شرکت‌ها ازجمله کوالکام و AMD از برنامه‌شان برای ورود به پردازنده‌های سرور آرم و رقابت جدی در این حوزه سخن گفته‌اند و در‌نهایت از مواضعشان عقب‌نشینی کردند؛ اما بازار سال ۲۰۲۱ با بازار سال ۲۰۱۱ یا حتی سال ۲۰۱۶ بسیار متفاوت است.
انویدیا پردازنده گریس (Grace) دارد که سال ۲۰۲۴ به بازار عرضه می‌شود. آمازون سرورهای آرم خود را براساس طراحی سفارشی برای استفاده در سرورهای ابری AWS تهیه کرده است. فوگاکو، سریع‌ترین کامپیوتر روی زمین، مبتنی‌بر پردازنده سفارشی آرم است که فوجیتستو آن را ساخته است. تمامی این‌ها نشان می‌دهد که آرم روی پشتیبانی از اکوسیستم سرورها و مراکز داده سرمایه‌گذاری عظیمی کرده است و این امر را به‌راحتی می‌توان از معرفی پلتفرم جدید Neoverse متوجه شد.
در نمودار بالا افزایش رشد پردازنده Graviton2 استفاده‌شده در سرورهای عظیم آمازون را به‌عنوان درصدی از تمام نمونه‌های EC2 مشاهده می‌کنید که مبتنی‌بر پلتفرم Neoverse N1 آرم ساخته شده است. فروشنده A مشخصا اینتل و فروشنده B نیز AMD است. مطمئنا AMD بخشی از سهم اینتل را ازآنِ خود کرده و به‌نظر می‌رسد تقریبا سهم بازارش را به دو برابر رسانده است. بااین‌حال، سرعت رشد Graviton بسیار درخورتوجه است. درحال‌حاضر، دقیقا نمیدانیم Graviton2 چقدر برای آمازون هزینه در‌بَر داشته است؛ اما قطعا ارزان‌تر از هسته x86 خواهد بود که باید از شرکت ثالث دیگر بخرد.
بحث درباره افزایش نقش آرم در سرورها طبیعتا تأمل درباره آنچه را به‌دنبال دارد که AMD و اینتل درباره این چالش و احساس خطر انجام می‌دهند. این دو شرکت تا حدودی رویکردهای متفاوتی در پیش گرفته‌اند. ازنظر AMD، صرف فضا در سرور بیشتر از این است که درحال‌حاضر بتوان آرم را خطری جدی در نظر گرفت و اینتل نیز تاکنون سکوت پیش گرفته و بیشتر نظاره‌گر بوده است.
گفتنی است AMD با بهره‌گیری از معماری Zen 3 عملکرد کلی عملکرد پردازنده‌های اپیک را بهبود بخشید؛ اگرچه ارقام مصرف برق بسته به میزان کار متفاوت است. ازنظر اینتل، عرضه اخیر Ice Lake-SP فرصتی بود تا بتواند مقابله با AMD را فراهم کند و در آینده به‌طور مؤثرتری رقابت کند. حاشیه ناخالص و درآمد کلی مرکز داده اینتل بسیار بیشتر از AMD است و همین امر تیم آبی را برای رقابت جدی‌تر با آرم در موقعیت بهتری قرار می‌دهد.
اینتل و AMD سال‌های سختی را در پیش دارند
AMD به‌طور پیوسته با عبور از هر نسل، عملکرد پردازنده اپیک را به‌ازای هر وات بهبود می‌بخشد و معماری Zen 4 با فرایند ساخت پنج‌نانومتری باید سبب کسب درآمد بیشتر برای این شرکت به‌منظور حفظ رقابت با سایر شرکت‌ها شود. ناگفته نماند اینتل نیز مشغول کار روی پردازنده‌های مرکزی ترکیبی با قابلیت بهبود درخورتوجه مصرف برق در حالت غیرفعال و کم‌مصرف است. مشتریان سرور در خریدهایشان محافظه‌کارانه عمل می‌کنند و اَبَرشرکت‌هایی همچون آمازون فقط بخشی از بازار سرورها هستند.
هم‌اکنون، اوضاع پردازنده‌های X86 بسیار مناسب است؛ اما این می‌تواند به‌زودی تغییر کند و گمان می‌رود سال‌های سختی پیش روی اینتل و AMD خواهد بود. آمازون، کوالکام، آمپر و اپل از یک یا چند ARC SoC سفارشی بهره می‌برند و هرکدام قصد دارند در دو تا چهار سال آینده چالش خاص خود را برای مدل محاسباتی x86 ارائه دهند.
