В понедельник мир узнал о появлении среди бесфабричных разработчиков полупроводников новой компании. Из тени вышел стартап Ampere Computing. Данное явление сразу же привлекло к себе массу внимания, поскольку новую компанию возглавила бывший президент компании Intel Рене Джеймс (Renée James). По данным Fortune, в 2014 году Рене Джеймс была самой влиятельной женщиной в ИТ-индустрии. В январе 2016 года она покидает Intel и через какое-то время оказывается на исполнительной должности по операциям в венчурном инвестиционном фонде Carlyle Group. Как стало известно, фонд профинансировал создание компании Ampere Computing с Рене во главе.

Бывший президент Intel Рене Джеймс

Выйти из тени стартап смог благодаря тому, что у него появились реальные продукты, которые даже прошли и проходят испытания в центрах по обработке данных компаний Microsoft, Oracle и Lenovo. Инвесторы Carlyle Group хорошо вложились в Ampere Computing, за что, вероятно, надо благодарить авторитет Рене Джеймс. В Intel на разных должностях, включая ведущие, она проработала 28 лет. Поэтому никому не известная Ampere Computing за два года обзавелась офисами в Калифорнии (в Санта-Клара) в Орегоне (в Портленде) и на Тайване, как и целым спектром центров по разработке в Индии и Вьетнаме.

Первый процессор компании Ampere Computing

Штат Ampere Computing насчитывает 300 человек. На работу в стартап удалось привлечь ветеранов Intel — системного архитектора с 30-летним стажем Атика Баджву (Atiq Bajwa) и Рохита Ведванса (Rohit Vadwans), на счету которого 26 лет инженерных разработок платформ, а также ведущего разработчика AMD Грега Февора (Greg Favor), бывшего руководителя разработками AMD K6/7 и AMCC ARM.

Основные характеристики опытного 32-ядерного процессора Ampere Computing

Вся эта авторитетная компания собирается продвигать платформы для организации эффективной работы ЦОД. За основу взята система команд ARM Armv8-A. Первым продуктом Ampere Computing стал 32-ядерный 64-разрядный процессор без поддержки многопоточности с рабочими частотами до 3,3 ГГц. В пресс-релизе заявлено, что в режиме турбо TDP процессора не превышает 125 Вт. Объём адресуемого пространства для каждого процессора достигает 1 Тбайт. Образцы 16-нм FinFET решений поставляются клиентам и пойдут в серийное производство во второй половине текущего года.

Блок-схема реализованной архитектуры Ampere Computing (переименованных X-Gene 3 AppliedMicro)

На самом деле, как выяснили наши коллеги с сайта WikiChip, процессор Ampere Computing A1 — это реинкарнация разработки X-Gene 3 компании AppliedMicro. В своё время мы сообщали, что компания AppliedMicro — один из пионеров серверных процессоров на ядрах ARM — в декабре 2016 года была продана компании Macom. Последняя, в свою очередь, продала разработки фонду Carlyle Group. На этих активах и была создана компания Ampere Computing. В лице Ampere Computing A1, по всей видимости, мы видим 32-ядерные процессоры AppliedMicro. На это указывает схожесть архитектуры, изображённых в блок-схемах, и общие характеристики X-Gene 3 и A1. Подробно об этих процессорах мы рассказывали в новости за март прошлого года. Пока Ampere Computing занимается ребрендингом, добавить к этому нечего.

Ближайшие планы Ampere Computing по выводу продуктов на рынок

Архитектура x86 с нами давно. Когда-то её уделом были лишь персональные компьютеры, но в последние годы подавляющее большинство серверных систем и прочих решений класса HPC строятся именно на базе процессоров Intel или AMD. Времена господства таких архитектур, как DEC Alpha или MIPS давно позади, хотя, к примеру, IBM POWER всё ещё сопротивляется активному натиску со стороны Intel Xeon и AMD Opteron/EPYC: в свежем рейтинге TOP500 всего 24 машины из 500 используют отличную от x86 архитектуру.

Но по ряду причин x86 даже с 64-битными расширениями не является оптимальной и особенно в том случае, когда речь заходит о соотношении производительности и энергопотребления. Последнее автоматически тянет за собой и повышенное тепловыделение, что в условиях увеличения плотности размещения узлов в ЦОД и суперкомпьютерах представляет собой серьёзную проблему. У x86 есть и ещё один конкурент — это архитектура ARM, которую долгое время никто всерьёз в качестве серверной не воспринимал.

Широко известный слайд, демонстрирующий эволюцию архитектур суперкомпьютеров

Однако ARM это не просто рабочая лошадка в секторе планшетов и смартфонов. Всё зависит от реализации, и некоторые варианты процессоров на базе этой архитектуры обладают весьма серьёзными возможностями. К числу таких чипов относится Cavium ThunderX2. Этот новый чип на базе ARMv8-A был продемонстрирован разработчиками ещё на ISC 2017. Характеристики его выглядят вполне солидно: здесь и 54 ядра с частотой 3 ГГц, и поддержка двухсокетных конфигураций, и шестиканальный контроллер памяти, и 24 порта SATA (и, вероятно, SAS).

Блок-схема ThunderX2

Нельзя забывать и про встроенную поддержку Ethernet 25G, наличие 32 Мбайт общего кеша L2, интегрированные аппаратные средства шифрования и контроллер PCI Express 3.0. При этом теплопакет, по данным Cavium, не превышает 95 ватт. К сожалению, у нас пока нет возможности проверить это утверждение. Но можно представить себе, какой величины достиг бы этот показатель в случае 54-ядерного Xeon, даже в варианте Skylake. Проникновение ARM в сегмент HPC, впрочем, быстрым назвать нельзя, хотя Cavium вполне заслуженно хвалится своими успехами на этом поприще.

Процессоры Cavium используют пусть и свой, но вполне привычный разъём типа LGA

Одна из национальных лабораторий Министерства энергетики США — Аргоннская национальная лаборатория — объявила, что планирует установку нового кластера производства Hewlett Packard Enterprise, а основой этого кластера станут именно процессоры Cavium ThunderX2. Надо полагать, что в такой организации, как Министерство энергетики, хорошо понимают всю важность экономичности суперкомпьютеров. Кластер под названием Comanche Wave будет состоять из 32 узлов. В числе прочего его задачей будет оценка применимости ARM в сфере супервычислений и разработка соответствующего программного обеспечения, включая ARM-версию компилятора LLVM.

Потенциальный конкурент Xeon и EPYC: взгляд вблизи

Именно Аргоннская лаборатория активно поддерживает альтернативные процессорные архитектуры и славится своими разработками для платформ PowerPC и IBM Blue Gene/Q, так что выбор места установки нового кластера не вызывает удивления. Интересно отметить, что Cavium, по сути, смогла перехватить кусок пирога буквально под носом у Intel, которой не удалось заключить контракт на установку суперкомпьютера Aurora на базе процессоров Xeon Phi Knights Hill. Лишь в 2021 году «синие» повторят попытку с процессорами x86, которые будут доступны к тому моменту. Впрочем, не факт, что это будет именно x86.

В понедельник 20 ноября подтвердились слухи о намерении компании Marvell Technology Group Ltd поглотить компанию Cavium. Официальным пресс-релизом компания Marvell Technology сообщила, что советами директоров обеих компаний достигнута обоюдная договорённость о заключении сделки. В дальнейшем она должна быть одобрена акционерами компаний и регулирующими органами. Сумма сделки составит $6 млрд. За каждую акцию Cavium будет отдано $40 и 2,1757 акций Marvell Technology. По итогам торгов на 3 ноября за каждую акцию Cavium, тем самым, предложено по $80.

От контроллеров для SSD и HDD ...

Для покупки Cavium компания Marvell Technology вынуждена привлечь заёмные средства в объёме $1,75 млрд: $850 млн у Goldman Sachs Bank USA и $900 млн у Bank of America Merrill Lynch. Завершение сделки ожидается к середине календарного 2018 года. Руководить Marvell Technology будет по-прежнему Мэтт Мёрфи (Matt Murphy), а бывший директор Cavium Саид Али (Syed Ali) войдёт в совет директоров Marvell в качестве стратегического советника.

... до серверов на процессорах ARM

Слияние Marvell и Cavium приведёт к появлению на рынке компании стоимостью $16 млрд с годовым оборотом свыше $3,4 млрд. В первые полтора года совместной деятельности, прогнозируют в Marvell, от эффекта слияния будет выручено дополнительно от $150 до $170 млн. Сообщается, что бизнес Cavium комплиментарный бизнесу Marvell. Сама Marvell привнесёт в объединённую компанию опыт по разработке беспроводных коммуникационных решений, контроллеров для HDD и SSD и ряда сетевых решений. Компания Cavium добавит в копилку знаний Marvell многоядерные процессоры с поддержкой команд ARM, фирменные сетевые решения, сетевые решения для СХД и решения для защиты данных.

Компания Qualcomm Datacenter Technologies, подразделение Qualcomm Incorporated, уже проектирует серверные процессоры следующего поколения.

На днях, напомним, Qualcomm объявила о начале массовых поставок чипов Centriq 2400 для масштабируемых центров обработки данных и облачных платформ. Эти изделия насчитывают до 48 вычислительных ядер, а при производстве применяется 10-нанометровая технология. Количество транзисторов достигает 18 млрд.

Новый проект серверных процессоров Qualcomm получил кодовое имя Firetrail. Информации об этой аппаратной платформе пока, к сожалению, немного. Отмечается лишь, что основой чипов послужат ядра Saphira с архитектурой ARM.

Наблюдатели полагают, что при производстве Firetrail будет применяться технология с нормами 7 нанометров. Хотя есть вероятность, что Qualcomm выберет усовершенствованную 10-нанометровую методику.

Компания Qualcomm отмечает, что в настоящее время наблюдается тенденция перемещения вычислительных ресурсов и IT-инфраструктур в облачную среду. Процессоры серии Centriq 2400 и будущие решения Firetrail при использовании в дата-центрах обеспечат повышенную энергетическую эффективность, что позволит снизить общую стоимость владения.

Более подробную информацию о платформе Firetrail разработчики, по всей видимости, раскроют в следующем году. 

Спустя годы, рынок серверных процессоров на архитектуре ARM всё ещё находится в зачаточном состоянии. Впервые открыто и широко о наступлении архитектуры ARM в серверном сегменте руководство компании заявило ещё в апреле 2010 года. Предполагалось, что с 2014 года серверные процессоры на ядрах ARM начнут понемногу теснить x86-совместимые Intel Xeon и AMD Opteron. Реальность внесла свои коррективы. На дворе конец 2017 года, а серверные платформы на ARM рассматриваются скорее в качестве пробного шара, а не в виде полноценного коммерческого продукта. Но даже в таком состоянии рынок процессоров на ядрах ARM переживает процессы, свойственные зрелым рынкам — это банкротства, продажа и слияние компаний.

Системная плата на базе микросхем Cavium ThunderX (Cavium)

По данным анонимных источников, о чём сообщают журналисты Reuters, компания Marvell Technology ведёт переговоры о покупке компании Cavium. В последние годы Marvell стала широко известна в качестве разработчика интересных контроллеров для твердотельных накопителей. В 2010 году, что интересно, она первой поделилась о планах разработать серверный процессор на ядрах ARM. Для этого у неё в руках были все необходимые инструменты, включая профильное подразделение XScale, которое она приобрела у компании Intel. И действительно, созданные Marvell процессоры Armada опирались на ядра ARM, но были 32-битными и, в итоге, прописались в системах NAS, но никак в виде вычислительных серверных платформ. Зато у компании Cavium есть уже снискавшие толику популярности 64-битные серверные вычислительные процессоры ThunderX на архитектуре ARMv8. Данные решения вполне могли стать предметом интереса для Marvell Technology.

SATA-контроллеры Marvell 88SE9120

Текущая капитализация Cavium примерно оценивается в $4,5 млрд. Размер премии за акции Cavium ожидается относительно небольшим — до $500 млн сверх стоимости всех акций. Поскольку капитализация Marvell Technology равна $9 млрд, после сделки обещает образоваться компания с рыночной стоимостью $14 млрд. На волне слухов о продаже акции Cavium поднялись в цене на 13 %. Если компании ещё не договорились о цене вопроса, слухи заставят Marvell потратить на покупку больше ожидаемого.

Компанию Qualcomm представлять не надо — множество смартфонов оснащены именно процессорами этого разработчика, и многие пользователи не без оснований считают их лучшими, ставя данную серию выше моделей Samsung Exynos или MediaTek. С другой стороны, архитектура ARM пусть и очень медленно, но всё же проникает на корпоративный рынок, а именно — в сектор серверных решений. Известны проекты таких компаний, как Cavium, Applied Micro и даже AMD. Не стоит удивляться тому, что Qualcomm, имея огромный опыт в разработке процессоров с архитектурой ARM, тоже решила откусить кусочек от готовящегося пирога. Уже в течение двух лет существуют слухи о серверном процессоре Qualcomm, но теперь эти слухи переходят в разряд фактов. Последние несколько месяцев представители компании довольно охотно рассказывали о новом процессоре класса SoC под названием Centriq 2400.

Шестиканальный контроллер памяти обещает отсутствие нехватки ПСП

Так, теперь известно, что этот чип будет производиться с использованием 10-нанометрового техпроцесса, и главной целевой аудиторией этого продукта станут поставщики облачных услуг и владельцы крупных ЦОД, для которых очень важную роль играют такие параметры, как энергопотребление и энергоэффективность процессоров. Замах Qualcomm взяла серьезный: если верить заявлениям, система на базе одного процессора Centriq сможет предложить уровень производительности, эквивалентный решениям на базе пары процессоров Xeon с архитектурой Skylake. В отличие от Intel, Qualcomm не обязана тянуть за собой тяжкое наследие совместимости с процессорами настольного класса и использует в своей разработке всё лучшее, что было воплощено в чипах для смартфонов и планшетов. Centriq 2400 должен получить 24 процессорных ядра с кодовым названием Falkor. Это архитектура собственной разработки Qualcomm, но отвечающая всем требованиям стандарта ARMv8.

Выглядит Cenriq практически так же, как и обычные Xeon, Opteron или EPYC

На диаграмме слово Duplex присутствует не зря, поскольку в целом можно говорить о 48 однопоточных ядрах, но в будущем компания планирует наращивать и количество ядер, и количество потоков на ядро. Интересен также тот факт, что Intel отказалась от кольцевой внутренней шины в новых Xeon, а Qualcomm, наоборот, пришла к этой идее. Контроллер памяти DDR4 у Centriq шестиканальный и дополненный, к тому же, средствами аппаратного сжатия данных. Имеется встроенная поддержка сетевых стандартов 10 и 100 GbE, 32 линии PCIe (скорее всего, 3.0) и функций южного моста, а также развитая подсистема управлением питанием. В рамках Open Compute Project компания уже разработала две референсные платформы формата 1U — с одним либо с двумя процессорными разъёмами под Centriq. Пока это практически всё, что известно о Сentriq 2400. Кое-что было опубликовано нами ранее, но пока мы не знаем тактовых частот и сроков начала массовых поставок. Однако судя по имеющимся сведениям, Qualcomm решила заняться развитием серверной ветки ARM всерьёз и надолго.

Компании Xilinx, ARM, Cadence Design Systems и TSMC сообщили о сотрудничестве с целью создания в 2018 году первого тестового CCIX-чипа на базе 7-нм FinFET норм TSMC. Этот чип будет призван продемонстрировать возможности платформы CCIX (Cache Coherent Interconnect for Accelerators) в деле эффективного взаимодействия многоядерных высокопроизводительных процессоров ARM с FPGA-ускорителями, находящимися за пределами основного кристалла.

Тестовый чип будет основан на последней технологии внутрисистемного соединения ARM DynamIQ и использовать шину CMN-600. Cadence предоставит ключевые блоки ввода-вывода и подсистемы памяти, включая CCIX-решение (контроллер и PHY), PCI Express 4.0/3.0 (контроллер и PHY), DDR4 PHY, периферийные блоки вроде I2C, SPI и QSPI, а также драйверы. Инструменты проектирования Cadence будут применены и при создании тестового чипа, который чип объединит CPU ARM с 16-нм FPGA-чипами Virtex UltraScale+ от Xilinx через протокол связи CCIX.

Согласно совместному заявлению компаний, финальной стадии разработки Tape-out чип должен достичь в первой четверти 2018 года, а полноценные кристаллы будут выпущены во второй половине того же года. Этот дизайн призван продемонстрировать, как последние процессоры ARM могут эффективно взаимодействовать с когерентными многочиповыми ускорителями в масштабе ЦОД, а также решить проблему быстрого и простого доступа к данным.

Подобные решения помогут в будущем создать высокопроизводительные и при этом эффективные платформы для центров обработки данных. TSMC отметила, что 7-нм нормы FinFET — самый совершенный техпроцесс компании, который позволит добиться преимуществ как с точки зрения роста производительности, так и энергоэффективности.

Пять лет назад компания Qualcomm приступила к разработкам процессора для серверного рынка. Успешный разработчик уникальных вычислительных архитектур, совместимых с наборами команд ARM, вполне обоснованно решил перенести опыт создания SoC для смартфонов и планшетов в область высокопроизводительных серверных решений. К тому времени требования к серверным процессорам изменились в сторону снижения потребления и лучшей масштабируемости. Социальные сети и облачные сервисы создают настолько неравномерную нагрузку на вычислительные ресурсы ЦОД, что обычные x86-совместимые или RISC/UNIX-платформы перестают считаться эффективным инструментом для решения насущных задач.

В декабре 2016 года Qualcomm сообщила о завершении разработки и начале пробных поставок процессора Centriq 2400 с числом ядер до 48 штук. На днях компания подтвердила график вывода новинки на рынок, который предусматривает массовые коммерческие поставки SoC Centriq 2400 позднее в текущем году. Также Qualcomm поделилась деталями о строении и архитектуре Centriq 2400. Ниже мы расскажем о ключевых особенностях разработки.

Начнём с того, что внутренний согласованный интерфейс однокристальной сборки Centriq 2400 представляет собой сегментированную кольцевую шину. Компания Intel, как нам известно, в новых серверных и высокопроизводительных настольных процессорах перестанет использовать кольцевую шину в пользу ячеистой шины, что должно улучшить масштабируемость архитектуры для многоядерного окружения. Компания AMD использует другой принцип обмена данными между кластерами в процессорах на ядрах Zen. Все они соединены между собой двунаправленной шиной, топология которой ближе к кольцевой. Сегментированная кольцевая шина в составе Centriq 2400 использует преимущества кольцевой шины (простота, сравнительно низкое потребление) и элементы ячеистой сети внутри сегмента, что даёт возможность балансировать между скоростью, задержками и потреблением.

Вычислительные ядра в составе Centriq 2400 самостоятельно разработаны инженерами компании и носят кодовое имя Falkor. Это 64-битные решения с поддержкой команд ARMv8, которые разбиты на модули из двух связанных ядер (дуплексное строение, по определению Qualcomm). Подобное строение позволяет выпускать SoC Centriq 2400 с заданным числом ядер и облегчает масштабирование вычислительной структуры в процессе выполнения задачи. Каждая пара ядер имеет разделяемую кеш-память L2 и разделяемый доступ к кольцевой шине Qualcomm System Bus (QSB).

Для снижения потребления каждое ядро и кеш-память L2 имеют ряд состояний потребления энергии, которые контролируются на аппаратном уровне и могут переключаться с минимальными задержками. Вычислительные конвейеры Falkor имеют переменную длину с внеочередным исполнением команд. Это снижает вероятность простоя конвейеров в процессе работы с командами и инструкциями, не оптимизированными для немедленного исполнения.

Иерархия кеш-памяти Falkor оптимизирована для обработки значительных массивов данных. Так, кеш-память первого уровня для приёма данных объёмом 32 Кбайт дополнена «несимметричной» кеш-памятью L1 для инструкций: 24 Кбайт L0 и 64 Кбайт L1 (всего 88 Кбайт). Всё это снабжено многоуровневым движком предварительной выборки, который динамически адаптируется под текущую нагрузку.

В состав SoC Centriq 2400 вошли 6-канальный контроллер памяти с поддержкой DDR4-2667 МГц ECC (до двух модулей на канал), 32 линии PCI Express 3.0, интерфейсы SATA, USB и более специализированные сигнальные структуры. Также Centriq 2400 несёт интегрированный криптографический блок TrustZone и поддерживает аппаратную виртуализацию. В компании Qualcomm уверены, что данную разработку ждёт успешное будущее.

Разработчик процессорной архитектуры ARM представил технологию DynamIQ для создания многоядерных процессоров, которые смогут лучше справляться с облачными вычислениями, искусственным интеллектом и наиболее современными устройствами. Архитектурой оснастят новые процессоры ARM Cortex-A, которые появятся на рынке в этом году. Сферы применения — автомобили, сети, серверы и «первичные вычислительные устройства».

Новые процессоры смогут более гибко работать с многоядерными процессами, которыми вычислительные устройства должны манипулировать одновременно. Разработчики делают ставку и на «гетерогенные вычисления» — использование в одном компьютере различных типов ядер или процессоров.

DynamIQ позволит использовать архитектуру big.LITTLE, то есть совмещать менее энергоэффективные ядра (LITTLE) и более мощные ядра (big) в одном устройстве. Благодаря такой комбинации обработка процессов происходит более гибко — вне зависимости от задачи.

ARM считает создание DynamIQ самым большим прорывом в сфере микроархитектур с анонса 64-битной вычислительной архитектуры, который состоялся в 2011 году. Компания уверена, что её партнёры за следующие пять лет поставят на рынок 100 миллиардов чипов. За последнее пятилетие они поставили 50 миллиардов чипов.

Новая технология ARM обеспечивает масштабирование до восьми ядер в одном кластере. Благодаря более эффективным технологиям связи масштабирование происходит со значительно меньшей задержкой. Это поможет оптимизировать работу сетей.

Также DynamIQ несёт в себе новые возможности обеспечения безопасности для автомобильной сферы и новые инструкции для искусственного интеллекта. 

Компания Kontron, известная своими компьютерами для промышленного применения, а также специализированными серверами, продемонстрировала на выставке Mobile World Congress 2017 первый в мире сервер на базе процессора Applied Micro (MACOM) X-Gene 3. Демонстрация была статической, а потому компания не поделилась данными о производительности образцов 32-ядерных серверных процессоров на основе ядер ARMv8-A.

Путь архитектуры ARM на рынок серверов трудно назвать лёгким: с одной стороны, ядра ARM Cortex долгое время не обладали достаточной для мощных серверов производительностью, с другой, разработчики машин не готовы серьёзно инвестировать в архитектуру, которая может и не проявить себя в перспективе. Таким образом, ARM присутствует в ряде нишевых машин, но пока не находит себе места в большинстве центров обработки данных (ЦОД). Тем не менее, судя по всему, поставщики нишевых серверов верят в ARM, а потому продолжают разрабатывать новые решения на базе процессоров, совместимых с набором команд ARMv8-A. Kontron стала первой, кто показал машину на базе X-Gene 3, но, судя по всему, компания будет не единственной, кто предложит подобные серверы.

Блок диаграмма процессора X-Gene 3: 32 ядра общего назначения, 32 Мбайт кеша третьего уровня, восемь каналов DDR4-2667, 42 линии PCI Express 3.0, поддержка Serial ATA 3.0 и USB 3.0

Что касается самого процессора Applied Micro/MACOM X-Gene 3, то он существенно отличается от первых двух поколений X-Gene как с точки зрения количества ядер, так и с точки зрения технологии производства. Система на кристалле (system-on-chip, SoC) X-Gene 3 имеет 32 вычислительных ядра общего назначения, совместимых с набором команд ARMv8-A и разработанных Applied Micro, а также 32 Мбайт кеша третьего уровня, который работает на частоте ядер. Ядра X-Gene 3 разработаны самой компанией и имеют собственную архитектуру, подробности о которой пока неизвестны. Каждая SoC X-Gene 3 имеет подсистему памяти с восемью каналами DDR4 с поддержкой до 16 модулей DIMM c ECC и RAS (до 1 Тбайт), восемь контроллеров PCI Express 3.0 c поддержкой до 42 линий PCIe, а также контроллеры Serial ATA и USB 3.0. Новейшие серверные системы на кристалле X-Gene 3 производятся при помощи технологического процесса TSMC 16 нм FinFET+ (CLN16FF+).

Компания MACOM получила первые образцы микросхемы X-Gene 3 в конце прошлого года (см. фото CPU). По данным разработчиков, процессоры полностью функциональны, первая партия работает на тактовой частоте 3 ГГц, но пока не может работать с памятью в заявленном режиме DDR4-2667. В прошлом году компания предполагала, что её 32-ядерные процессоры смогут получить 550 очков в SPECInt_Rate2006 на частоте 3 ГГц, однако сегодня она говорит о 500, частоте 3,3 ГГц, а также оптимизации компилятора. Таким образом, MACOM потребуется ещё одна итерация X-Gene 3 и программные оптимизации, чтобы достичь заявленной производительности. Сможет ли разработчик добиться стабильной работы на частоте 3,3 ГГц и продемонстрировать производительность, схожую с актуальными многоядерными процессорами второй половины этого и первой половины следующего года, — большой вопрос. Вероятнее всего, MACOM попытается соперничать с младшими и недорогими моделями серверных CPU конкурентов на базе x86.

Производительность Applied Micro/MACOM X-Gene 3 в сравнении с другими CPU. Диаграмма AnandTech

Сами разработчики считают, что X-Gene 3 будут способны конкурировать с многоядерными Intel Xeon E5 (а заодно с системами на кристалле Intel Xeon D), наиболее востребованными процессорами сегодня. Поскольку возможности MACOM конкурировать с Intel будут обусловлены как производительностью и поддержкой со стороны программного обеспечения, так и конкурентоспособностью самих серверов на базе X-Gene 3, нам было крайне интересно взглянуть внутрь машины на базе этого SoC.

Сервер Kontron на базе X-Gene 3

На MWC 2017 компания Kontron продемонстрировала однопроцессорный сервер с 16 модулями памяти. Таким образом, показанная машина поддерживает больше памяти, чем любая система на базе Xeon D и может предложить существенно более высокую пропускную способность памяти благодаря восьми каналам DDR4 (Xeon D поддерживает два).

Сервер Kontron на базе X-Gene 3: 16 модулей памяти DDR4 и шестифазовая VRM

Использованный образец CPU имеет статус инженерного сэмпла, был произведён на 53 неделе 2016 года и имеет маркировку APM883882X3-SA30T. По непонятной причине страной изготовления микросхемы указана Корея, но указание MACOM на использование 16-нм технологического процесса исключает то, что чип был произведён Samsung с использованием технологии 14LPP.

Kontron использует 6-фазовую подсистему питания процессора, что логично, если помнить о том, что максимальное энергопотребление микросхемы ожидается в районе 125 ватт, но может вырасти вследствие увеличения тактовой частоты. Сервер оборудован тремя высокоскоростными вентиляторами, а потому с охлаждением машины проблем возникнуть не должно.

Процессор Applied Micro/MACOM X-Gene 3

Демонстрационный сервер Kontron был экипирован парой SATA жёстких дисков Seagate Barracuda 500 Гбайт для настольных ПК. Коммерческие машины, вероятно, будут оснащаться более серьёзными решениями: например, винчестерами большей ёмкости и/или SSD с коннектором U.2 и шиной PCI Express. Хотя данный конкретный сервер едва ли предназначен для систем хранения данных, стоит понимать, что 42 линии PCI Express 3.0 позволят X-Gene 3 не только подключать множество SSD с шиной PCIe, но и дополнительные SATA-контроллеры, что даст возможность устанавливать данный SoC в различные NAS (и конкурировать с Xeon D).

Сервер Kontron на базе X-Gene 3: два винчестера Seagate Barracuda

Что касается времени появления решений на базе X-Gene 3 на рынке, не стоит ожидать, что это произойдёт раньше конца 2017 года, а скорее всего стоит говорить о 2018 годе.