アンペアは本日、128 コアのデータセンターグレードのマイクロプロセッサを来年市場に投入したいと考えていると発表した。
128 コア、64 ビット Armv8 互換の Altra Max は、3 月に発表され、Arm 設計の Neoverse N1 コアを 80 個搭載した Altra の後継機であると伝えられています。
どちらのマイクロチップも、TSMCの7nmプロセスノードで製造されているか、製造予定であり、ダイ上にCPUコアを配置するためにコヒーレントメッシュを使用しています。どちらもソケット互換で、ソケットあたり最大128本のPCIe 4レーンと8本のDDR4-3200 RAMチャネルを備えています。どちらもコアあたり1スレッドです。
Altra Maxのサンプルは、今年の第4四半期に生産ラインから出荷され、2021年には主にクラウドプロバイダー向けに量産される予定です。Altraの設計図を一部採用した5nmプロセスチップのテストは既にテープアウトされていますが、このプロセスノードで製造された製品は2022年まで市場に投入されない予定です。
Ampereの幹部は、Altraシリーズが予測可能で一貫したパフォーマンスを重視していることを強調しました。80コアまたは128コアすべてを常に2GHzまたは3GHzで動作させたい場合でも、それが可能です。ユーザーが希望しない限り、速度は動的に変更されません。つまり、クラウドユーザーは固定または確定的なレベルのパフォーマンスを保証され、提供されるということです。
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最上位の80コアAltraチップは3.3GHzで動作し、最大TDPは250Wです。128コアのAltra Maxも、ほぼ同じ周波数(約3GHz)で動作し、最大TDPは250Wになると約束されています。これは、主に設計の改良と、AmpereによるとAltraシリーズが40Wの拡張ヘッドルームを備えて設計されているため、同じ消費電力枠内でより多くのコア数とパフォーマンスを実現できることを意味します。
128コアの製品は、80コアの製品よりも単一のダイが大きくなっています。Ampereは、ダイ間のレイテンシを理由に、当面はマルチダイチップパッケージの使用を断念しました。5nmプロセス技術を採用した同世代の製品がもし登場するならば、CPUコア数が増加し、それらに対応するためにIOとメモリ帯域幅も向上するでしょう。
こうした高コア数プロセッサで留意すべき点の一つは、リソース競合の潜在的な問題です。アプリケーションからカーネルやドライバに至るまで、ソフトウェアはロックやその他の相互排他的なリソースを持つ場合があります。これらのリソースは、8コア、16コア、32コア、あるいは64コア程度であれば、1秒間に何度も取得・解放することができ、競合による速度低下はほとんどありません。しかし、128コア、あるいはそれ以上になると、予期せぬボトルネックが発生する可能性が出てきます。ロック、IO、メモリだけでなく、キャッシュやメッシュインターコネクトにもボトルネックが発生するのです。
Ampereのシニアプロダクトバイスプレジデント、ジェフ・ウィティッチ氏は、同社のソフトウェアチームが「スケジューリングの障壁を打ち破り」、例えばKubernetesがAltraプロセッサ上の利用可能なすべてのCPUコアにわたってコンテナを効率的に実行できるようにしたと語った。「これは現実世界のオペレーティングシステムを実行するものであり、誰も導入しないような学術的なシステムではありません」と彼は述べた。
ちなみに、CloudflareはAltraを評価しており、Maxも試用したいと述べている。GenymobileはAmpereのシリコンを使用して、エンタープライズアプリ開発者向けにクラウド上の仮想Androidデバイスを提供している。Scalewayは今年後半に自社のクラウドプラットフォーム向けにAltraファミリーを評価する予定だ。Microsoft、Packet、Oracleも関心を示しており、Oracleなどの支援を受けるAmpereは、アメリカ、ヨーロッパ、中国で自社製品の販売を続けている。
データセンター業界では一般的に、購入者はチップシリーズの第2世代が登場するまで、ファミリーへの導入を待つ傾向がある、とこの謙虚なハゲタカは考えている。Ampereは2018年にeMagマイクロプロセッサをリリースしたが、これは32コアで、Applied Microから取得したX-Geneの設計図を使用していた。Arm NeoverseベースのAltraが数ヶ月前に発表され、今年中の出荷が予定されており、Maxは来年の出荷が約束されていることから、Ampereは皆を急がせて大量発注の段階へと進めようとしているのだろう。
Ampere 社は、80 コアの Altra を発表した直後に、7nm 96 コア、384 スレッドの ThunderX3 をちらりと世界に披露した Marvell 社とも競争を繰り広げています。®