AmpereOne: 192 5-nm-Custom-Arm-Kerne für Cloud-Anwendungen
Ampere Computing hat in seinem jährlichen Zyklus eine neue CPU-Familie mit bis zu 192 Arm-Kernen, DDR5, PCIe 5.0 und mehr angekündigt. Ziel dieser Custom-Lösungen sind vor allem Cloud-Betreiber, die bereits verstärkt auf Arm-Prozessoren setzen, die den ganzen „Ballast“ der x86-Prozessoren nicht mitbringen.
Weg mit Arm Neoverse, Arm Custom übernimmt
Die Kerne sind explizit eine Custom-Variante, Ampere nutzt hier keine Neoverse-Architektur mehr. Amperes Ziel dabei ist es, Kerne beizusteuern, ohne diese groß aufzublähen. So gibt es kein SMT, 192 Kerne bedeuten auch 192 Threads. Gegenüber der bisherigen Familie wurde vor allem der L2-Cache auf nun 2 MByte pro Kern aufgebohrt. Beim L1-Cache bleibt es bei 16 respektive 64 KByte, beim System Cache, wie Ampere den L3-Cache nennt, ist bei maximal 64 MByte Schluss. Auf dem Papier ist die CPU eine Mischung aus ArmV8 und ArmV9.
DDR5-Speicher wird über ein Acht-Kanal-Speicherinterface angesteuert, der Maximalausbau liegt bei hohen 8 TByte pro System – ein zumeist aber eher theoretischer Wert. Statt PCIe 4.0 gibt es nun PCIe 5.0 mit 128 Lanes, von CXL als neuem Industriestandard in dem Bereich redete Ampere nicht. Der Unterschied zur bisherigen Altra-Serie mit maximal 128 Kernen ist zudem, dass der Fokus nun auf Single-Sockel-Lösungen liegt, nicht wie bisher auf Dual-Sockel-Systemen. Das heißt aber nicht, dass der Verbrauch nicht mitwächst: War bisher bei maximal 128 Kernen auch bei 250 Watt Schluss, dürfen die nun bis zu 192 Kerne auch bis zu 350 Watt verbrauchen.
Features wie etwas Ähnliches wie AVX-512 gibt es natürlich nicht, aber auch von der verbesserten SVE2-Befehlssatzerweiterung als Arm-basierter Vector-Lösung ist nicht groß die Rede, BFloat16 rückt der Hersteller hingegen in den Fokus. Im Visier sind 3 GHz dauerhafter Takt, sodass mit einer konsistenten Leistung jederzeit zu rechnen ist – so wie auch beim Altera Max bisher. TSMC übernimmt erneut die Fertigung des großen Chips und auch erneut in einen N5-Prozess, der neue Prozessor wird dann als 5964-Pin-FCLGA-Modell ausgeliefert. Kompatibel zu bisherigen Altera-CPUs ist das nicht, die letzte Familie setzte noch auf 4.926 Pins.
Konkurrenz zu AMD Bergamo und Intel Sierra Forest
AmpereOne tritt damit gegen die bereits in Kürze erwarteten Vorstellungen der x86-Welt an, allen voran AMD Bergamo. Die erste Quasi-Custom-CPU mit 128 Kernen von AMD für den Serverbereich soll Anfang Juni offiziell vorgestellt werden, Anfang 2024 folgt Intel mit Sierra Forest und 144 Kernen. Hier will Ampere mit Varianten mit 136, 144, 160, 176 oder 192 Kernen einen jeweils passenden Gegenspieler in den von ihnen ausgewählten Szenarien entgegensetzen. Am Ende bleibt die Frage der Adaption durch die Cloud-Provider, genau darum kämpfen letztlich alle Hersteller.
Die bisherigen Hersteller-Benchmarks von Ampere sind anscheinend aber deutlich über das Ziel hinausgeschossen. Nicht nur wurde die Konkurrenz von AMD verkrüppelt betrieben, auch wurden krumme Vergleiche zwischen FP16 und FP32 angestellt. Was die Lösung am Ende wirklich kann, steht also in den Sternen.
Fabian und 
Jan-Frederik