新創公司Ampere Computing開始出貨其基於Arm的80核心處理器，並標榜成為全球首款「雲原生」(cloud-native)處理器。這款名為Altra的處理器設計主要用於處理一般在雲端處理的工作負載，而其所消耗的功率也比平均CPU更低得多。

換句話說，它比一般基於x86的處理器的功耗更低。然而，英特爾(Intel)用於資料中心伺服器的處理器兼具高性能與靈活性，使其得持續在資料中心伺服器市場佔據絕對的主導地位。

許多人認為，這些相同的特性不可避免地將成為發展弱點。隨著資料中心工作負載變得更專業化，預計資料中心將能充份利用專為其處理各種工作負載而設計的更多處理器，而且隨著這些工作負載增加，也有助於讓資料中心處理器變得更加節能。

Jeff Wittich

業界也曾有其他處理器公司試圖想突破英特爾在資料中心伺服器市場的壟斷地位，其中有許多都採用了Arm的解決方案。Ampere就是其中之一。採用Arm架構的優勢在於其本質上比x86架構更節能。但這些公司最終都失敗了。英特爾在資料中心伺服器市場仍有90%以上的佔有率，而剩下的大部分則是AMD。

不過，如果有誰知道英特爾處理器可能存在的漏洞，那當然就是英特爾自己了。因此，創辦Ampere的「開朝元老」多半都曾經在英特爾任職這也並非巧合。該公司創辦人兼執行長Renee James曾經在2013年～2016年間擔任英特爾公司總裁。Ampere技術長Atiq Bajwa曾經帶領英特爾的架構設計業務。Ampere工程執行副總裁Rohit Vidwan則曾經是英特爾Xeon和Atom處理器產品線的設計師。

該公司的成立是為了在資料中心挑戰英特爾，因而開發了新的Altra處理器。 Altra最多可擴展至80核心，Ampere強調這是「業界首款80核心的伺服器CPU」。

你或許可以說它是首款80核心的伺服器CPU，但並不算是首款80核心CPU。英特爾本身就已經試產了80核心晶片，戴爾(Dell)和Google (以及其他公司)也在生產多達96核心的CPU了。此外，AMD還有一個EPYC版本支援128核心，主要用於科學工作站。儘管如此，Ampere的80核心產品仍值得在商業伺服器CPU市場上炫耀一下。

Altra的核心採用Arm 64位元核心的Neoverse N1平台。Ampere產品資深副總裁Jeff Wittich (也曾任職英特爾公司)告訴《EE Times》，以功能而言，它們「擁有Arm v8.2的所有功能，以及v8.2以外的功能」。

這些都是單執行緒核心。Wittich解釋說：「如果使用多執行緒，那麼每個執行緒都可能被中斷，這並不利於取得穩定的性能。」

Bajwa在一份聲明中解釋說：「雲端解決方案供應商(CSP)努力地在為每個客戶提供可靠且持續的性能，以及高度的區隔和安全性，而無論還有哪些其他租戶在多租戶環境中執行。」

Altra可支援PCIe Gen4，並使用DDR4高頻寬記憶體。由於是開放架構，因此可以更輕鬆地與其他元件整合。根據配置的不同，Altra可以為超大規模資料中心擴展到210W。Ampere表示，Altra採用台積電(TSMC)的N7 (7奈米)製程技術開發與製造。

不過，如果其他公司靠Arm核心在資料中心挑戰英特爾都失敗了，Ampere為什麼會有機會成功？

對此，Wittich說：「最新的產品性能已經不再是從前那種脆弱的客戶端裝置了。我們在處理能力、中介韌體和作業系統等各方面都已備齊。此外，透過台積電的製程，讓我們與7奈米技術領導者建立起良好的合作夥伴關係。以前，如果您光有設計卻只能使用舊式的製程製造，那都是在浪費自己的優勢。」

Wittich繼續說道：「我們本來想採用RISC，它的效率會更高。但是，由於Arm擁有龐大的生態系統和廣泛的支持，因此這讓一切變得更輕鬆。採用Arm，我們可以最佳化任務，而不必花費時間來填補差距。」如果採用其他基於RISC的核心，Ampere可就沒那麼輕鬆了。

Ampere並預計，很快地，功率優勢也會變得更重要。功耗已經成為資料中心設計的主要限制。Ampere引用資料表示，資料中心目前使用著全球約3%的電力，這一數字在接下來幾年將持續攀升。尤其是隨著物聯網(IoT)的快迅發展，到2030年，資料中心的耗電量預計將增加到11%。

該公司表示，僅僅在現有的耗電CPU上進行擴展，並不能解決需要更多運算能力來滿足資料爆炸的需求。

Wittich指出，儘管每一座超大規模資料中心實際上代表用使著數十萬個處理器，但朝向邊緣運算發展之勢正銳不可擋，而且處理能力最終將擴展到整個網路。Altra的處理器具有可擴展的靈活性，因此適用於不存在終端裝置和感測器的每個網路節點，包括基地台、區域資料中心和POP等。

Wittich說，另一個賣點是Ampere承諾為連續幾代的伺服器處理器制定清晰的發展藍圖，而且每年都會開發出新一代處理器。他說，下一個代號為Mystique的平台將用於同一平台，但提供更多核心以及更高性能。

在一年後則將會有Siryn問世。據Wittich介紹，Siryn將支援更多的核心、更高的性能，以及「市場就緒的平台新功能。」該公司可以沿用7nm節點的同時添加核心，然後再升級到5nm，從而進一步提高性能。

該公司將持續推動每一代產品的進展，這可能得力於許多先進技術，包括使用DDR5記憶體、利用小晶片(chiplet)架構處理器以及添加加速器等。

Wituch表示，「當然，英特爾的市佔率在近期並不會有太大的改變；這也正是現有業者的價值與優勢。但是，我們仍有機會進軍這一市場並贏得市佔率。隨著更多的新服務來臨，我們將更加看好這一發展道路。只是，我們的方式會有所不同，基於雲原生，以及內建雲端功能，這些優勢都為我們提供了一條長遠發展之路。」

Ampere表示，Altra已經送樣給全球客戶了，其中包括多家全球前幾大的雲端服務供應商，並預計在今年年中量產。該公司並未明確指出是哪些客戶，但值得注意的是，包括Microsoft Azure、Oracle、VMware和Canonical等公司已在評估Ampere的晶片了。

基於Ampere Altra處理器的Mt. Jade平台在雙插槽配置中提供160個處理器核心，主要針對資料分析、資料庫、Web層和Android-in-the-cloud等工作負載。
（來源：Ampere Computing）

編譯：Susan Hong

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

活動簡介

未來寬能隙半導體元件會在哪些應用成為主流？元件供應商又會開發出哪些新的應用寬能隙元件的電路架構，以協助電力系統開發商進一步簡化設計複雜度、提升系統整體效率？TechTaipei「寬能隙元件市場與技術發展研討會」將邀請寬能隙半導體的關鍵供應商一一為與會者解惑。

贊助廠商

立即報名