Ampere Altra: ARM-Prozessoren mit bis zu 80 Kernen, 3,3 GHz und PCIe 4.0
(Bild: Ampere)
Ein Zwischenschritt zur nächsten Generation setzt ab Jahresende auf 128 CPU-Kerne mit 7-Nanometer-Technik von TSMC.
Ampere stellt seine erste Altra-Prozessorgeneration alias QuickSilver vor und nennt damit einhergehend die Spezifikationen von elf Server-Prozessoren. Das Topmodell Altra Q80-33 setzt auf 80 ARM-Rechenkerne mit einer Taktfrequenz von 3,3 GHz bei einer Thermal Design Power (TDP) von 250 Watt.
Verglichen mit Amperes Ankündigung im März 2020 [1] entspricht das einer Steigerung von 300 MHz bei gleichzeitiger Anhebung der TDP um 40 Watt, die der 7-Nanometer-Prozess des Chipauftragsfertigers TSMC hergibt. Mit einer Verringerung der Leistungsaufnahme steigt derweil die Effizienz: Der Q80-26 setzt auf 80 CPU-Kerne mit 2,6 GHz bei 150 Watt TDP. Die Prozessorserie skaliert nach unten hin bis zum 32-Kerner Q32-17 (1,7 GHz) bei 45 bis 58 Watt TDP herunter – der Maximalwert gilt für eine RAM-Vollbestückung mit 4 TByte DDR4-3200 samt ECC an acht Speicherkanälen.
| Prozessor | Kerne / Threads | Takt | Speicher | TDP |
| Q80-33 | 80 / 80 | 3,3 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 250 W |
| Q80-30 | 80 / 80 | 3,0 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 210 W |
| Q80-26 | 80 / 80 | 2,6 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 175 W |
| Q80-23 | 80 / 80 | 2,3 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 150 W |
| Q72-30 | 72 / 72 | 3,0 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 195 W |
| Q64-33 | 64 / 64 | 3,3 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 220 W |
| Q64-30 | 64 / 64 | 3,0 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 180 W |
| Q64-26 | 64 / 64 | 2,6 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 125 W |
| Q64-24 | 64 / 64 | 2,4 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 95 W |
| Q48-22 | 48 / 48 | 2,2 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 85 W |
| Q32-17 | 32 / 32 | 1,7 GHz | DDR4-3200 (8 Kanäle) | 45–58 W |
Die angegebenen Taktfrequenzen sollen in allen Lastszenarien anliegen, auch wenn die zwei 128 Bit breiten SIMD-Einheiten pro CPU-Kern ausgelastet werden. Zur Anbindung von Beschleunigern und Zusatzcontrollern stellt ein Altra-Prozessor 128 PCI-Express-4.0-Lanes bereit. In einer Dual-Socket-Konfiguration kommunizieren zwei CPUs über den Cache Coherent Interconnect for Accelerators (CCIX) [2] miteinander, wofür sie jeweils 32 PCIe-4.0-Lanes verwenden – 192 werden dann nach außen geführt.
128 ARM-Kerne für LGA4926
Über die 80-Kerner hinaus will Ampere weitere Modelle mit 128 CPU-Kernen nachschieben [3], Altra Max genannt. Sie nutzen die gleiche Architektur auf Basis von ARMs lizenziertem Neoverse-V1-Design und passen auf die gleichen Mainboards mit der CPU-Fassung LGA4926. Neoverse-V1-Kerne nutzt beispielsweise auch Amazon bei seinen Graviton2-Prozessoren [4] (max. 64 CPU-Kerne). Ampere spricht von Optimierungen am Mesh-Interconnect, um die Latenz durch die 48 zusätzlichen Rechenkerne im Zaum zu halten.
Testmuster der 128-Kerner verschickt Ampere bis Jahresende an Betreiber von Rechenzentren, die Serienproduktion soll Mitte 2021 starten. Testmuster der zweiten Altra-Generation alias Siryn sollen Ende 2021 folgen, woraufhin 2022 die Serienproduktion beginnen wird. Die CPUs setzen auf TSMCs 5-nm-Prozess.
(mma [5])
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[1] https://www.heise.de/news/Ampere-Altra-ARM-Prozessor-mit-80-CPU-Kernen-und-reichlich-PCIe-4-0-4676192.html
[2] https://www.heise.de/news/CCIX-Schnittstelle-fuer-Hardware-Beschleuniger-3215723.html
[3] https://amperecomputing.com/ampere-altra-family-of-cloud-native-processors-expands-to-128-cores-with-altra-max/
[4] https://www.heise.de/news/Amazons-ARM-Serverprozessor-Graviton2-greift-Xeons-an-4603152.html
[5] mailto:mma@heise.de
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