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Ampereの80コアAltraチップがIntel XeonとAMD EPYC Romeに挑む

ARMサーバーは長年、画期的な電力効率と性能を約束してきました。Ampere社は、消費電力わずか210Wの80コアチップ「Altra」をシングルソケットとデュアルソケットの両方のシステムで出荷開始したことを発表し、これらの目標達成に向けた最初の大きな一歩を踏み出しました。同社は、現在優れた接続オプションとコア数を誇るAMDのEPYCや、価格と差別化された機能の両方で競合するIntelといったx86の競合企業がひしめく、熾烈な競争市場に参入します。ARMエコシステムには、新興企業Nuviaの近々発売予定のチップやAmazonのGraviton2チップなど、新たな競合企業も数多く登場しています。 

Ampereは、7nm TSMCプロセスでAltraプロセッサを製造しており、単一ダイ上に最大80個のコアを搭載し、コヒーレントメッシュインターフェースで相互接続されています。IntelのXeonやAMDのEPYCとは異なり、ARMコアはスレッド化されておらず、ソフトウェアはコアごとに1つのスレッドで実行されます。Ampereは、これを消費電力の低減、共有リソースの削減によるセキュリティ強化、そしてより高精度なサービス品質を実現するものと位置付けています。クロックは3.0GHzブーストされていますが、ベースクロックの情報は公開されていません。 

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(画像提供:Ampere)

Neoverse N1ベースのチップは、最大8チャネルのDDR4-3200メモリ(最大4TB)を搭載し、ソケットあたり最大200GBpsのスループットを実現します。メッシュインターコネクトを介してARM v8.2+(v8.3およびv8.4からの機能強化も取り入れています)コアに接続されています。また、シングルソケットサーバーでは128レーン、デュアルソケットでは192レーンのPCIe 4.0を搭載するなど、最新の機能も備えています。さらに、最大4台の接続デバイス(将来的にはCXL)のキャッシュコヒーレンスを実現するCCIXインターフェースもサポートしています。 

Altraは、今日のAI駆動型インフラストラクチャの鍵となる推論ワークロード向けにINT8とFP16もサポートし、コアあたり合計32MBのL3キャッシュに加え、1MBのL2命令/データキャッシュと64KBのL1命令/データキャッシュを搭載しています。ベクトル化されたコードは、2つの128ビットSIMDユニットを介して供給されます。 

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(画像提供:Ampere)

Ampereは、コアあたりの消費電力が業界最高水準で、これによりコア数の増加が可能になると主張していますが、詳細なパフォーマンス指標は公表していません。しかし、ラックあたり最大3,500コアという業界最高密度を謳っています。これは、ラックレベルの電力制約を考慮すると重要な機能です。同社は、自社の全体的な予測パフォーマンスをIntelの8280およびAMDのEPYC 7742を搭載したサーバーと比較し、前者を大きく上回っています。ServeTheHomeが指摘したように、Ampereはコンパイラの違いを考慮して、EPYCプラットフォームとIntelプラットフォームの性能をそれぞれ16.5%と24%「ディレーティング」しています。STHは、この手法は一般的であり、Ampereは脚注で明確に開示していると指摘しています。 

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(画像提供:Ampere)

Ampereは、これらすべてを2つのサーバーソリューションに統合し、現在クラウドサービスプロバイダーによって評価されています。これらのサーバーは1Uと2Uの両方のモデルがあり、ソケットあたり最大16枚のDIMMをサポートします。前述の通り、同社はPCIe Gen4インターフェースでCCIXをサポートしていますが、将来の有力なソリューションとして台頭しているCXLコンソーシアムにも加盟しており、同社のチップがPCIe 5.0仕様に進化した際には、CCIXインターフェースに移行する予定です。 

Ampereは、製品群に含まれる各種チップの詳細や価格について公表していません。ただし、SKUは40Wから「200W超」の範囲に及ぶことは分かっています。全モデルに同じ機能セットが搭載されるため、下位モデルではPCIe接続やメモリ容量のサポートが制限されることはなく、コア数と消費電力で差別化されます。同社はまた、MystiqueとSirynをそれぞれ2021年と2022年に発売する予定です。 

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Ampereは、Oracle(同社のCEOはOracleの取締役に就任)、Microsoft Azure、Canonical、VMware、Lenovo、Gigabyteなど、Altraプラットフォーム向けハードウェアの評価やソフトウェアの最適化を行っている企業を挙げている。これらのチップは今年半ばに一般提供開始となる予定だ。  

Ampereは、スリムな1Uサーバーに80コアと128レーンのPCIeを搭載することで、シングルソケット市場で強力なポジションを確立する可能性があります。このセグメントでトップのコア数を誇るAMDに匹敵するだけでなく、デュアルソケットサーバーエコシステム全体でもコア数でリードしています。ARM分野ではAWSのGraviton2チップがライバルとして登場しましたが、これらのチップはAWSインフラに不可欠なため、ARMソフトウェアエコシステムへのサポート拡大に繋がる可能性が高くなります。Appleとの確執で注目を集めている新興企業Nuviaも、市場を揺るがしています。Nuviaのチップが登場するのは当分先になりそうなので、数年の開発期間を経てAmpereにチャンスが巡ってくるでしょう。 

ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。