新创公司挟“云原生”处理器勇闯英特尔阵地

新创公司Ampere Computing开始出货其基于Arm的80核心处理器，并标榜成为全球首款“云原生”(cloud-native)处理器。这款名为Altra的处理器设计主要用于处理一般在云端处理的工作负载，而其所消耗的功率也比平均CPU更低得多。

换句话说，它比一般基于x86的处理器的功耗更低。然而，英特尔(Intel)用于数据中心服务器的处理器兼具高性能与灵活性，使其得持续在数据中心服务器市场占据绝对的主导地位。

许多人认为，这些相同的特性不可避免地将成为发展弱点。随着数据中心工作负载变得更专业化，预计数据中心将能充份利用专为其处理各种工作负载而设计的更多处理器，而且随着这些工作负载增加，也有助于让数据中心处理器变得更加节能。

Jeff Wittich

业界也曾有其他处理器公司试图想突破英特尔在数据中心服务器市场的垄断地位，其中有许多都采用了Arm的解决方案。Ampere就是其中之一。采用Arm架构的优势在于其本质上比x86架构更节能。但这些公司最终都失败了。英特尔在数据中心服务器市场仍有90%以上的占有率，而剩下的大部分则是AMD。

不过，如果有谁知道英特尔处理器可能存在的漏洞，那当然就是英特尔自己了。因此，创办Ampere的“开朝元老”多半都曾经在英特尔任职这也并非巧合。该公司创办人兼执行长Renee James曾经在2013年～2016年间担任英特尔公司总裁。Ampere技术长Atiq Bajwa曾经带领英特尔的架构设计业务。Ampere工程执行副总裁Rohit Vidwan则曾经是英特尔Xeon和Atom处理器产品线的设计师。

该公司的成立是为了在数据中心挑战英特尔，因而开发了新的Altra处理器。 Altra最多可扩展至80核心，Ampere强调这是“业界首款80核心的服务器CPU”。

你或许可以说它是首款80核心的服务器CPU，但并不算是首款80核心CPU。英特尔本身就已经试产了80核心芯片，戴尔(Dell)和Google (以及其他公司)也在生产多达96核心的CPU了。此外，AMD还有一个EPYC版本支持128核心，主要用于科学工作站。尽管如此，Ampere的80核心产品仍值得在商业服务器CPU市场上炫耀一下。

Altra的核心采用Arm 64位核心的Neoverse N1平台。Ampere产品资深副总裁Jeff Wittich (也曾任职英特尔公司)告诉《EE Times》，以功能而言，它们“拥有Arm v8.2的所有功能，以及v8.2以外的功能”。

这些都是单线程核心。Wittich解释说：“如果使用多线程，那么每个线程都可能被中断，这并不利于取得稳定的性能。”

Bajwa在一份声明中解释说：“云端解决方案供货商(CSP)努力地在为每个客户提供可靠且持续的性能，以及高度的区隔和安全性，而无论还有哪些其他租户在多租户环境中执行。”

Altra可支持PCIe Gen4，并使用DDR4高带宽内存。由于是开放架构，因此可以更轻松地与其他组件整合。根据配置的不同，Altra可以为超大规模数据中心扩展到210W。Ampere表示，Altra采用台积电(TSMC)的N7 (7纳米)制程技术开发与制造。

不过，如果其他公司靠Arm核心在数据中心挑战英特尔都失败了，Ampere为什么会有机会成功？

对此，Wittich说：“最新的产品性能已经不再是从前那种脆弱的客户端装置了。我们在处理能力、中介固件和操作系统等各方面都已备齐。此外，透过台积电的制程，让我们与7纳米技术领导者建立起良好的合作伙伴关系。以前，如果您光有设计却只能使用旧式的制程制造，那都是在浪费自己的优势。”

Wittich继续说道：“我们本来想采用RISC，它的效率会更高。但是，由于Arm拥有庞大的生态系统和广泛的支持，因此这让一切变得更轻松。采用Arm，我们可以优化任务，而不必花费时间来填补差距。”如果采用其他基于RISC的核心，Ampere可就没那么轻松了。

Ampere并预计，很快地，功率优势也会变得更重要。功耗已经成为数据中心设计的主要限制。Ampere引用数据表示，数据中心目前使用着全球约3%的电力，这一数字在接下来几年将持续攀升。尤其是随着物联网(IoT)的快迅发展，到2030年，数据中心的耗电量预计将增加到11%。

该公司表示，仅仅在现有的耗电CPU上进行扩展，并不能解决需要更多运算能力来满足数据爆炸的需求。

Wittich指出，尽管每一座超大规模数据中心实际上代表用使着数十万个处理器，但朝向边缘运算发展之势正锐不可挡，而且处理能力最终将扩展到整个网络。Altra的处理器具有可扩展的灵活性，因此适用于不存在终端装置和传感器的每个网络节点，包括基地台、区域数据中心和POP等。

Wittich说，另一个卖点是Ampere承诺为连续几代的服务器处理器制定清晰的发展蓝图，而且每年都会开发出新一代处理器。他说，下一个代号为Mystique的平台将用于同一平台，但提供更多核心以及更高性能。

在一年后则将会有Siryn问世。据Wittich介绍，Siryn将支持更多的核心、更高的性能，以及“市场就绪的平台新功能。”该公司可以沿用7nm节点的同时添加核心，然后再升级到5nm，从而进一步提高性能。

该公司将持续推动每一代产品的进展，这可能得力于许多先进技术，包括使用DDR5内存、利用小芯片(chiplet)架构处理器以及添加加速器等。

Wituch表示，“当然，英特尔的市占率在近期并不会有太大的改变；这也正是现有业者的价值与优势。但是，我们仍有机会进军这一市场并赢得市占率。随着更多的新服务来临，我们将更加看好这一发展道路。只是，我们的方式会有所不同，基于云原生，以及内建云端功能，这些优势都为我们提供了一条长远发展之路。”

Ampere表示，Altra已经送样给全球客户了，其中包括多家全球前几大的云端服务供货商，并预计在今年年中量产。该公司并未明确指出是哪些客户，但值得注意的是，包括Microsoft Azure、Oracle、VMware和Canonical等公司已在评估Ampere的芯片了。

基于Ampere Altra处理器的Mt. Jade平台在双插槽配置中提供160个处理器核心，主要针对数据分析、数据库、Web层和Android-in-the-cloud等工作负载。
（来源：Ampere Computing）

编译：Susan Hong    责编：Yvonne Geng

(参考原文：Startup Ampere Attacks Intel’s Strength，by Brian Santo)