經(jīng)過多年生態(tài)建設(shè)，Arm服務(wù)器CPU市場已經(jīng)越來越繁榮，前有亞馬遜、Marvell基于Arm架構(gòu)應(yīng)用于云端，后有華為海思、平頭哥基于Arm推出數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，近一兩年，更是有不少順應(yīng)芯片創(chuàng)業(yè)潮而生的Arm服務(wù)器CPU初創(chuàng)公司，遇賢微、鴻鈞微電子都包括在內(nèi)......

近日，專注Arm云原生服務(wù)器CPU的Ampere Computing在2023年度戰(zhàn)略和產(chǎn)品路線圖更新分享中表示，Ampere推出了全新的AmpereOne系列處理器，基于5nm工藝節(jié)點制造，擁有多達192個單線程Ampere核，再一次創(chuàng)造業(yè)內(nèi)最高核心記錄。

這一核心數(shù)量遠遠超過英特爾和AMD服務(wù)器CPU的核心數(shù)，如果放在一個具體的場景中，在云環(huán)境中運行虛擬機（VM），將192核的AmpereOne、96核的AMD Genoa、60核的英特爾Sapphire Rapids進行對比，AmpereOne每機架運行的虛擬機數(shù)量是AMD Genoa的2.9倍，是英特爾Sapphire Rapids的4.3倍。

“AmpereOne現(xiàn)已投產(chǎn)并交付給客戶，AmpereOne能夠為云工作負載提供更高的性能、更高的可擴展性以及更高的密度，這是第一款基于Ampere新自研核的產(chǎn)品。”Ampere Computing首席產(chǎn)品官Jeff Wittich說到。

192自研核再創(chuàng)紀錄，針對更大規(guī)模數(shù)據(jù)中心

Ampere發(fā)展至今已經(jīng)有將近6年歷史，此前的兩年，已經(jīng)推出了幾款不同的產(chǎn)品，核數(shù)從32核到128核不等，今年又將核數(shù)進一步提升，最高可達192核，對比隔壁X86陣營的英特爾至強開始強調(diào)“多放10 個核數(shù)，不如多放一個加速器”，Ampere的產(chǎn)品升級似乎執(zhí)著于核心數(shù)的提升。

這對數(shù)據(jù)中心市場而言意味著什么？

”全新推出的AmpereOne系列處理器并不是要取代Ampere Altra系列，而是在它原本的基礎(chǔ)之上進行持續(xù)擴張。我們的出發(fā)點是希望能夠滿足不同客戶的不同需求?！盝eff Wittich說到。

AmpereOne系列處理器因為擁有更高的核數(shù)，不僅在計算性能上有所擴展，還擴展了內(nèi)存容量、帶寬和IO帶寬，采用了PCIe 5.0 和 DDR5。這些新增的功能主要是為對算力有更高需求的用戶提供服務(wù)，主要針對大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，而對于邊緣計算場景，只需要部署32核、功耗40瓦的Ampere Altra處理器就能滿足需求。

另外，考慮到生成式AI算力需求爆發(fā)，提升對AI工作負載需求是此次AmpereOne升級的重點。

三年前，Ampere收購了專注于創(chuàng)建AI軟件的OnSpecta公司，通過創(chuàng)建AI軟件助力硬件在AI負載之下運行更快，過去幾年，Ampere的AI團隊也已經(jīng)建立了形成標準框架的Libraries，能夠更高性地運行Ampere Altra。

而Ampere提供的產(chǎn)品，非常適合AI推理，特別是大規(guī)模的云推理，目前已經(jīng)有不少客戶在使用Ampere提供的處理器進行AI推理工作負載，比如Matoha，其鑒別特定材料的應(yīng)用程序模型就在Ampere上運行，用以鑒別玻璃、金屬或織物以實現(xiàn)便捷回收。

Ampere提供的測試數(shù)據(jù)顯示，相比AMD Genoa，AmpereOne可每秒多提供2.3倍的幀數(shù)（圖像），在運行穩(wěn)定的擴散模型中勝出。此外在運行DLRM模型的推薦系統(tǒng)中，通過AmpereOne響應(yīng)的查詢數(shù)量是AMD Genoa的每秒查詢數(shù)量的兩倍多。

值得注意的是，通過Ampere云原生處理器進行AI推理，不僅能打破效率瓶頸，也可以解決云服務(wù)提供商（CSPs）的行業(yè)痛點——使用GPU實現(xiàn)AI推理所產(chǎn)生的高能耗，以及容量擴展和可部署的服務(wù)器數(shù)量都會受到制約。

采用Chiplet設(shè)計，解決內(nèi)存不均衡問題

為避免內(nèi)存墻問題更加嚴重，除了擁有高達192個內(nèi)核，AmpereOne還擁有128通道的PCIe  Gen5和8通道的DDR5，以此提升內(nèi)存帶寬，獲得更高的內(nèi)存速度。

值得注意的是，AmpereOne還大量采用了Chiplet設(shè)計，以解決內(nèi)存不均衡的問題。

”我們在Chiplet設(shè)計中實現(xiàn)了特定的拓撲結(jié)構(gòu)以及單一的計算裸片，同時還有單一大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這樣可以助力我們?yōu)榭蛻籼峁┢胶獾母咝阅堋７粗?，其他設(shè)計則要求從一個計算的小芯片傳輸?shù)搅硪粋€小芯片，這種設(shè)計則會帶來延遲問題。”Jeff Wittich解釋道。

也就是說，AmpereOne采用的是一個大的計算Chiplet被數(shù)個控制Chiplet包圍的設(shè)計方式，且64MB的System Level Cache（系統(tǒng)級緩存）被放在計算芯片上，這樣能夠輕易實現(xiàn)內(nèi)存到內(nèi)存的訪問，同時避免造成訪問時間和系統(tǒng)級緩存之間的不平衡，不需要為處理器引入額外的HOPs。

那么，采用了Chiplet設(shè)計和自研核心的AmpereOne是否會出現(xiàn)與過去Neoverse核心的Ampere Altra處理器不兼容的問題？

Jeff Wittich表示，因為AmpereOne系列處理器和Ampere Altra系列處理器都是基于ARM ISA的，所以所有能夠在Ampere Altra系列處理器上運行的代碼，在全新的AmpereOne系列處理器上也能運行，不需要做任何改動。

Ampere針對云原生研發(fā)的Arm服務(wù)器CPU，已經(jīng)再次證明了Arm ISA在數(shù)據(jù)中心的潛力。不過面對X86在數(shù)據(jù)中心建立起的生態(tài)，為云原生而生的Ampere還有很長的路要走。

Ampere也表示，Ampere有許多目標，用某個單獨的目標并不足以概括，其中的一個目標是希望繼續(xù)擴展生態(tài)合作，讓Ampere的產(chǎn)品面向更多的用戶，觸手可及。（雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))）

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