Ampere發(fā)布AmpereOne系列處理器，單顆處理器支持最高192個物理核心

2023年5月下旬，Ampere正式發(fā)布AmpereOne系列處理器，單顆處理器支持最高192個物理核心，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前AMD最多96核心的EPYC和英特爾60核的至強(qiáng)處理器。

與之前的Ampere Altra和Ampere Altra Max一樣，AmpereOne也是單物理核單線程的設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)的好處是可以避免雙線程之間，相互爭搶資源造成的性能抖動。 由于延續(xù)了這一思路，使得它與之前的Ampere Altra系列一樣，也可以提供可預(yù)測的高性能，提供較強(qiáng)的彈性和可擴(kuò)展性，具備高能效和可持續(xù)性優(yōu)勢。

AmpereOne的基本參數(shù)信息

AmpereOne出現(xiàn)以前，Ampere Altra系列最多128核心，新的AmpereOne則是從136核起步，最多192核心。所以，AmpereOne可以看做是Ampere Altra的補(bǔ)充，兩者將長期共存。 Ampere Computing首席產(chǎn)品官Jeff Wittich表示，當(dāng)用戶需要在邊緣計(jì)算場景部署時，可以選擇32核、功耗40瓦的Ampere Altra處理器，對于算力需求更大的數(shù)據(jù)中心用戶，可以選擇核數(shù)更多，性能更好的處理器。 Ampere Altra系列采用的是7nm，而AmpereOne系列采用的是臺積電5nm。核心方面，Ampere強(qiáng)調(diào)核心是自研的，由Ampere自有IP全新打造(Arm ISA沒變，所以不存在兼容性問題)，這使得Ampere可以根據(jù)需求做更多改動。

AmpereOne的部分參數(shù)規(guī)格（L2 Cache翻倍） 能看到，AmpereOne的核心規(guī)格有明顯變化，每個核心專有L2緩存從原來的1MB提升到了2MB，對性能提升應(yīng)該很有幫助。但L1的指令緩存從原來的64KB，縮小為16KB。 功耗方面，Ampere Altra的TDP為40-180瓦，而AmpereOne則是200-350瓦。算下來，每個核心的平均TDP相較于之前有所增長。

AmpereAltra的部分參數(shù)規(guī)格 AmpereOne支持PCIe Gen5和DDR5內(nèi)存。PCIe通道數(shù)還是128個，內(nèi)存通道依然是8通道。DDR5最大容量翻倍，而AmpereOne支持的最大內(nèi)存容量也從4TB提升到了8TB。 此外，Ampere Altra的最高主頻為3G，AmpereOne也完全保持一致。較低的主頻，帶來較低的工作電壓和較低的功耗，還能讓核心持續(xù)穩(wěn)定在固定頻率上，從而帶來穩(wěn)定的性能表現(xiàn)。 以更少的功耗輸出更多性能

AmpereOne跟隔壁x86處理器完全不一樣套路，單機(jī)架可提供的性能遠(yuǎn)高于x86處理器。同時，在節(jié)省能耗和節(jié)省占地空間方面也有非常大的優(yōu)勢。

Ampere將能效比優(yōu)勢視為一大亮點(diǎn)。有調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心貢獻(xiàn)了3%以上的碳排放量，是不折不扣的排放大戶，從節(jié)能減排的角度講，AmpereOne非常有優(yōu)勢。

Ampere還提到了全球多地能源價格飛漲的現(xiàn)狀，這些也都會直接影響數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本，對于這些地區(qū)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者來說，能效比占優(yōu)的Ampere非常具有吸引力。 新增BF16計(jì)算精度，提高AI推理能力

Ampere還提到了AmpereOne在AI推理方面的優(yōu)勢，這得益于在FP16，Int16，Int8基礎(chǔ)上新增的對BF16的支持。 在運(yùn)行文生圖的模型Stable Diffusion時，AmpereOne每秒生成的圖片幀率是AMD EPYC 9654的2.3倍。 在運(yùn)行智能推薦模型DLRM（Deep Learning Recommendation Model）時，AmpereOne每秒能處理的推薦次數(shù)是AMD EPYC 9654的2倍以上。

Jeff Wittich表示，AmpereOne系列處理器設(shè)計(jì)過程中考慮到了AI的需求。 軟件層面，Ampere收購了AI軟件公司OnSpecta，從而讓Ampere處理器更好地運(yùn)行AI相關(guān)負(fù)載。硬件層面，AmpereOne系列處理器新增了對于BF16計(jì)算精度的支持。 據(jù)了解，目前已經(jīng)有許多企業(yè)都在使用Ampere Altra系列處理器做AI推理，用著Ampere官方Library庫，包括TensorFlow、PyTorch、ONNX等主流框架。

更適合云計(jì)算場景的處理器

Ampere一直喜歡強(qiáng)調(diào)自家做的叫云原生處理器，意在凸顯它非常適合用在公有云的場景。然而，最能體現(xiàn)它適合云場景就是對虛擬機(jī)的支持。 如上圖所示，由于核心比較多，單個Rack能支持更多的虛擬機(jī)，更多的虛擬機(jī)可以賣給更多的用戶，能幫云廠商產(chǎn)生更多經(jīng)濟(jì)效益。 為了用如此之多的核心穩(wěn)定地支持更多用戶，Ampere在內(nèi)存管理上做了很多優(yōu)化。 在面對內(nèi)存墻和可能存在的內(nèi)存不均衡問題時，Jeff Wittich表示，AmpereOne擁有更高的內(nèi)存帶寬，更好的帶寬管理技術(shù)，新的Chiplet技術(shù)，新的網(wǎng)格擁塞管理（Mesh Congestion Management）等技術(shù)，這都有助于讓每個用戶都公平地使用內(nèi)存資源。 從Jeff Wittich的介紹中了解到，下一階段，Ampere將推出12內(nèi)存通道版本的ApmereOne。同時，為了擴(kuò)大在云原生領(lǐng)域的優(yōu)勢，Ampere在未來還將推出更多核心的處理器。

多核處理器將會讓單路服務(wù)器市場走向繁榮

Ampere的多核處理器確實(shí)為服務(wù)器市場帶來了一些變化，比如，Ampere這種級別的處理器會讓單路服務(wù)器走向繁榮。 Jeff Wittich認(rèn)為，單路服務(wù)器市場有明顯的增長動力。 多路服務(wù)器通常是為了彌補(bǔ)算力、核數(shù)、內(nèi)存、IO的不足。然而，多路服務(wù)器不僅會提高設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本，在使用方面也會有一些損失。 而當(dāng)單顆處理器核心足夠多的時候，用戶就沒必要用雙路以及多路服務(wù)器了。 ? 成立短短幾年以來，Ampere 的客戶群正在不斷擴(kuò)大，包括谷歌云、微軟 Azure、甲骨文云、阿里云、百度云、京東云、騰訊云、火山引擎、UCloud等云服務(wù)提供商（CSP），以及 HPE 和 Supermicro、華勤等等OEM廠商都在使用Ampere的Arm處理器。 ?

編輯：黃飛

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