ARM для серверов: подробности о процессоре Marvell ThunderX3 с 60 ядрами в SCM, 96 ядрами в MCM и SMT4

Компания Marvell на мероприятии Hot Chips 32 раскрыла подробности о третьем поколении ARM-процессоров Thunder-X, о котором мы рассказывали ранее.

ARM-процессоры за последние несколько лет стали чрезвычайно востребованными в мобильной сфере, но сейчас наблюдается и другой тренд — проникновение чипов с этой архитектурой в разработку серверов. Как оказалось, процессоры с архитектурой ARM показывают себя очень неплохо. Но давайте узнаем, что же предлагает Marvell.

Компания рассказала, что 96 ядер актуальны лишь для двухкристалльной компоновки. Один же кристалл может включать до 60 ядер. Это напоминает подход от IBM с их IBM POWER10. Благодаря SMT4 процессор от Marvell может дать 240 или 384 потоков в зависимости от версии. Благодаря этому у облачных провайдеров появляется возможность размещать большое количество VM в рамках одного сокета.

Поддержка SMT4 реализована аппаратно. Поэтому каждый поток ThunderX3 для ОС выглядит как отдельный процессор с ARM-архитектурой. При этом площадь кристалла увеличена всего на 5%.

Что касается предыдущего поколения процессоров, то Marvell заявляет о 30% превосходстве над Thunder X2. Третье поколение ThunderX, согласно расчетам разработчика, в 2-3 раза производительнее второго. Во многом такой прирост обусловлен работой на основе инструкцией ARM v8.3 и частичной поддержкой ARM v8.4/8.5.

В отличие от компании Intel, которая выбрала для связи ядер кольцевые шины, Marvell использовала mesh-сеть. При текущей компоновке на внешнем кольце расположены кэш (80 Мбайт L3 на кристалл), блоки управление питанием, а также контроллеры памяти, PCI Express и межпроцессорной шины (в данном случае CCPI).

Рассказали разработчики и о разделении ресурсов ядра. Как оказалось, оно динамическое, осуществляется в четырех точках, включая выборку, выполнение, планирование и «отставку». Компания оптимизировала многопоточность, что дает возможность линейного масштабирования новых процессоров. Коэффициент прироста варьируется от x1,28 до 2,21.

Наконец, компания раскрыла и подробности подсистемы ввода-вывода. Контроль питания получил 8 каналов и поддержку DDR4-3200. За поддержку PCI Express отвечает 16 отдельных контроллеров, которые поддерживают четвертую версию стандарта. Благодаря этому обеспечивается высокий уровень производительности при подключении 16 NVMe-накопителей.

В будущем Marvell расскажет об управлении питанием — пока эти подробности не были раскрыты. Зато известно, что производитель процессора — TSMC, техпроцесс — 7 нм. 60-ядерная версия появится в продаже уже в этом году. А в следующем компания поставит двухкристалльные процессоры. Кроме того, уже началась разработка процессора ThunderX4.