新一代里程碑！Marvell ThunderX3 为云计算和 HPC 服务器市场带来性能、功耗双提升

Marvell美满 2020-03-20 00:00

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本文作者：Gopal Hegde，Marvell公司副总裁兼服务器处理器事业部总经理

如今数据中心已从对单线程性能的关注转向对机架级别性能的关注，其中性能功耗比、性能成本比和TCO（总拥有成本）是部署考虑的三大关键因素。因此，数据中心开始采用专为特定工作负载而定制的服务器。这些服务器上所运行的应用要么基于开源软件，要么由负责部署的客户来把控。Marvell公司的ThunderX2^®服务器处理器就是服务器市场发展历程中，具有一个里程碑意义的产品，它已经部署在了云计算和 HPC 市场，主要客户包括 Microsoft Azure 和桑迪亚国家实验室中的 500 强超级计算机 Astra 安装系统等。

近日， Marvell基于第三代 Arm^®的服务器处理器 ThunderX3™ 在技术上取得了突破性进展。它专为当今云计算和 HPC 市场上较严苛的工作负载而设计。芯片尺寸小，可为云计算和 HPC 工作负载提供高性能、低功耗、高内存带宽和低内存延迟。

ThunderX3 处理器采用台积电（TSMC）7P 制程工艺制造，拥有高达 96 个核，4 线程/核心，每个插槽的总计算能力达到 384 线程。内存接口支持 8 通道 DDR4-3200，每个通道可搭载 2 个 DIMM。IO 扩展提供了 64 个 PCIe Gen 4.0 通道，搭载 16 个控制器。该处理器支持单节点和双节点配置。在浮点运算方面，ThunderX3 的每个核心搭载四个 128 位 SIMD (Neon) 单元。该设备完全符合 SBSA/SBBR，并提供了企业级的 RAS 和虚拟化功能。2020 年年中将向客户提供样片。

图: Marvell Thunder X3相比Thunder X2在性能上的提升

ThunderX3 中微架构的改进使得 IPC 的整体性能较 ThunderX2 提高 25%。结合处理器频率和 DDR 频率的提升，单线程总体性能较上一代提高了60%以上。在单颗处理器层面，相较于 ThunderX2，ThunderX3 的整数运算性能提升 3 倍以上，浮点运算性能提升 5 倍以上。

ThunderX3 的目标市场仍然是云计算和HPC高性能运算市场中的特定工作负载，通过 Marvell 的差异化优势为最终客户带来更高的性能成本比和性能功耗比优势。此外，Marvell 还支持原生 Arm 工作负载，如Android 云游戏。ThunderX3 的目标市场约占服务器处理器整体市场的 30%左右。

在云计算应用中， ThunderX3的目标工作负载（如大数据、数据库、流媒体、Web 层、弹性搜索和云存储）其本质上是高度并行。ThunderX3 每个核支持 4 个超线程，能够为此应用带来显著的性能提高。HPC 应用（如 EDA 和 CAE）也同样获益于多线程的支持。 ThunderX3 具有极高的能效，可以在密集的浮点运算工作负载下保持较高的频率。这种能力结合多个单指令多数据流 (SIMD) 单元和业内首屈一指的内存带宽，能够为量子物理、量子化学、计算流体力学、基因组学和油气工作负载等领域的目标 HPC 工作负载提供了巨大的性能优势。

ThunderX3 服务器还非常适合在云端或边缘以容器或虚拟机的形式运行当前部署在手机和 Arm 终端上的原生 Arm 应用程序。这使得各种新兴的应用有机会成为现实，包括Android云游戏、云端 Android 和 Arm 软件/应用程序开发。Marvell已经在与 NVIDIA 合作，在Marvell ARM服务器方案中支持业内领先的 GPU，以满足HPC 和游戏应用的需求。