Getestete 80-Core-ARM-Prozessoren von Ampere Altra: Leistung auf dem Niveau von AMD EPYC 7742



In diesem Sommer stellte Ampere den 128-Kern-ARM Altra Max-Prozessor vor. Im Frühjahr wurde außerdem der branchenweit erste Ampere Altra-Prozessor mit 80 Kernen angekündigt . Damals wurde berichtet, dass es für die Ausführung auf Serverhardware und nicht auf Consumer-Geräten konzipiert wurde.



Kürzlich wurde bekannt, dass das Unternehmen Mount Jade-Plattformen mit zwei Sockeln an verschiedene Beobachter verschickte. Unterstützer der ARM-Architektur können sich freuen - die Testergebnisse sind positiv. In einer Reihe von Tests bleiben die Chips nicht hinter ihren x86-64-Gegenstücken zurück und übertreffen sie in gewisser Weise sogar.



Was ist Ampere Altra?





Chips aus dieser Reihe verfügen über bis zu 80 Kerne mit ARM v8.2 + -Architektur (mit einigen Verbesserungen gegenüber den Sätzen v8.3 und 8.4), die über den Arm CoreLink CMN-600-Mesh-Bus miteinander verbunden sind. Darüber hinaus gibt es ein erweitertes Cache-System. Dies sind 64 + 64 KB L2, 1 MB L2 und bis zu 32 MB Gesamt-L3. Das Speichersubsystem verfügt über 8 DDR4-3200-Kanäle (72-Bit, 2DPC, insgesamt bis zu 4 TB).



Da der Chip so positioniert ist, dass er an Serveranwendungen angepasst ist, einschließlich Big-Data-Analysen, neuronale Netze, Datenbanken, Edge-Computing usw., implementiert er Hardware-Unterstützung für FP16 (Zahlen mit halber Genauigkeit) und INT8 (Zahlen mit halber Genauigkeit). Einzelbyte-Ganzzahldarstellung). Außerdem haben die Entwickler hardwarebeschleunigtes Hashing AES und SHA-256 bereitgestellt.



Peripheriegeräte werden über PCIe 4.0 auf 128 Spuren verbunden. In der Zwei-Sockel-Version werden auf jeder Seite 32 Leitungen für die Kommunikation mit der CPU zugewiesen. Das Ergebnis sind 192 Zeilen mit CCIX. Laut Experten folgt Ampere nun dem Weg von AMD - der Preis für Chips hängt nur von der Anzahl der Kerne und ihrer Frequenz ab. Die Funktionalität der Junior- und Senior-Modelle ist jedoch gleich.





Die Besonderheit von Altra ist das Fehlen von Multithreading, was der Hersteller selbst als Vorteil bezeichnet. Tatsache ist, dass durch den Verzicht auf SMT der Energieverbrauch gesenkt werden konnte - ein Indikator, der für den Markt für Serversysteme mit hoher Dichte sehr wichtig ist. Ein weiterer genannter Grund ist die erhöhte Sicherheit.





Ein weiteres Merkmal des Prozessors ist, dass er immer mit der maximalen Frequenz arbeitet und diese nur in einigen Fällen reduziert. Gleichzeitig wird das Wärmepaket auf dem höchstmöglichen Niveau gehalten.



Und jetzt - zu den Tests



Testbeispiele von Prozessoren, die an Prüfer kamen - zwei ältere Modelle von 80-Kern-Altra Q80-33-Prozessoren, die mit einer Frequenz von 3,3 GHz arbeiten. Die Dual-Prozessor-Version wurde übrigens in Zusammenarbeit mit dem Entwickler und Anbieter von OCR-Plattformen, Wiwynn, erstellt.





Der Prozessor wird mit einem Klapprahmen installiert, der mit fünf Schrauben befestigt ist. Die Abmessungen des Prozessors sind überraschend - 77 × 66,8 mm. Die Kontaktfläche der Heizkörper ist klein und beträgt etwa 25% der Gesamtfläche der Abdeckung des Prozessor-Wärmeverteilers. Der Kristall selbst ist monolithisch und wird mit der 7-nm-Technologie hergestellt. Die Heizkörper sind mit einem speziellen Wärmeableitungsmechanismus ausgestattet - einer Verdampfungskammer, dank der eine TDP von 250 W kein Problem darstellt.





Analoge in der x86-64-Welt sind AMD EPYC 7742 (64 Kerne, SMT2, 225 Watt, 6950 USD) und Intel Xeon Platinum 8280 (28 Kerne, SMT2, 205 Watt, 10009 USD). Gleichzeitig betragen die Kosten für den Chip von Ampere nur 4050 US-Dollar ("nur" - im Vergleich zu den Kosten der Wettbewerber). Vielleicht ist der Preis der Hauptfaktor, um zunächst die Aufmerksamkeit auf den Chip von Firmenkunden zu lenken.



Die Testergebnisse sind, wie oben erwähnt, beeindruckend. Nein, die neuen Chips haben die Konkurrenten nicht in Stücke gerissen, irgendwo waren die Ergebnisse ähnlich, irgendwo besser, irgendwo etwas schlechter. Im Allgemeinen ist alles auf einem hervorragenden Niveau.



Der Nachteil dieser Chips ist die hohe Latenz sowohl innerhalb desselben Anschlusses als auch innerhalb desselben Interprozessors. Dies ist laut Experten von AnandTech die schwache Seite der neuen Prozessoren. Das Problem ist jedoch nicht tödlich.





Bei den Speicherbandbreitentests sind die Ergebnisse des Altra Q80-33 sehr gut. In diesem Test verliert der Xeon, der nur sechs Kanäle hat, im Gegensatz zu acht für AMD und Ampere.



In den Tests SPECint2017 und SPECfp2017 schnitt der neue Chip sehr gut ab - nicht schlechter als der Xeon Platinum 8280 und nahe am AMD EPYC 7742. Die Ergebnisse waren nur in einem Fall niedrig - in den Tests für Gleitkommaberechnungen.





In einem anderen Test schnitt ein anderer ARM-Prozessor, AWS Graviton2, gut ab. Das nicht sehr gute Ergebnis des Tests des Chips von Ampere ist möglicherweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass derselbe Xeon mit zwei aktiven Kernen bis zu 4 GHz übertakten kann.





Der neue Chip zeigte hervorragende Ergebnisse in Multithreading-Tests und übertraf den Xeon. Altra Q80-33 kann als absoluter Champion in der Klasse der Dual-Prozessor-Systeme bezeichnet werden.



Bei den Java-Testergebnissen ist die Situation noch schlimmer - aber hier liegt das Problem im Mangel an SMT und Rohsoftware. Darüber hinaus ist das Fehlen von Multithreading ebenfalls ein Problem.





Der neue Prozessor schnitt auch bei Kompilierungstests gut ab. In der LLVM Suite ähneln die Ergebnisse des Altra Q80-33 denen des EPYC 7742. Gleichzeitig macht ARM gute Fortschritte bei der Energieeffizienz. Der neue Chip war AMD in Komprimierungstests, MariaDB-Benchmarks, Nginx-Benchmarks und Dateiserver-Skripten ebenbürtig.





Fast alle Prüfer, die die Prozessoren getestet haben, reagierten gut auf das neue Produkt. Es gelang ihm, einen niedrigen Stromverbrauch mit einer Demonstration hoher Leistung aufrechtzuerhalten - laut diesem Indikator entsprach der Prozessor ungefähr AMD EPYC 7742. Es gibt natürlich bestimmte Nachteile, aber sie sind nicht schwerwiegend.





Die Prüfer haben viele Informationen zu den Tests veröffentlicht. Wenn Sie also weitere Daten zu den durchgeführten Tests benötigen, sollten Sie sich die Ergebnisse und Expertenmeinungen von AnandTech , ServeTheHome und Phoronix ansehen .






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