Ampere Altra: ARM-Prozessoren mit bis zu 80 Kernen, 3,3 GHz und PCIe 4.0

Ein Zwischenschritt zur nächsten Generation setzt ab Jahresende auf 128 CPU-Kerne mit 7-Nanometer-Technik von TSMC.

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(Bild: Ampere)

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Ampere stellt seine erste Altra-Prozessorgeneration alias QuickSilver vor und nennt damit einhergehend die Spezifikationen von elf Server-Prozessoren. Das Topmodell Altra Q80-33 setzt auf 80 ARM-Rechenkerne mit einer Taktfrequenz von 3,3 GHz bei einer Thermal Design Power (TDP) von 250 Watt.

Verglichen mit Amperes Ankündigung im März 2020 entspricht das einer Steigerung von 300 MHz bei gleichzeitiger Anhebung der TDP um 40 Watt, die der 7-Nanometer-Prozess des Chipauftragsfertigers TSMC hergibt. Mit einer Verringerung der Leistungsaufnahme steigt derweil die Effizienz: Der Q80-26 setzt auf 80 CPU-Kerne mit 2,6 GHz bei 150 Watt TDP. Die Prozessorserie skaliert nach unten hin bis zum 32-Kerner Q32-17 (1,7 GHz) bei 45 bis 58 Watt TDP herunter – der Maximalwert gilt für eine RAM-Vollbestückung mit 4 TByte DDR4-3200 samt ECC an acht Speicherkanälen.

Prozessor Kerne / Threads Takt Speicher TDP
Q80-33 80 / 80 3,3 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 250 W
Q80-30 80 / 80 3,0 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 210 W
Q80-26 80 / 80 2,6 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 175 W
Q80-23 80 / 80 2,3 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 150 W
Q72-30 72 / 72 3,0 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 195 W
Q64-33 64 / 64 3,3 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 220 W
Q64-30 64 / 64 3,0 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 180 W
Q64-26 64 / 64 2,6 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 125 W
Q64-24 64 / 64 2,4 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 95 W
Q48-22 48 / 48 2,2 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 85 W
Q32-17 32 / 32 1,7 GHz DDR4-3200 (8 Kanäle) 45–58 W

Die angegebenen Taktfrequenzen sollen in allen Lastszenarien anliegen, auch wenn die zwei 128 Bit breiten SIMD-Einheiten pro CPU-Kern ausgelastet werden. Zur Anbindung von Beschleunigern und Zusatzcontrollern stellt ein Altra-Prozessor 128 PCI-Express-4.0-Lanes bereit. In einer Dual-Socket-Konfiguration kommunizieren zwei CPUs über den Cache Coherent Interconnect for Accelerators (CCIX) miteinander, wofür sie jeweils 32 PCIe-4.0-Lanes verwenden – 192 werden dann nach außen geführt.

Über die 80-Kerner hinaus will Ampere weitere Modelle mit 128 CPU-Kernen nachschieben, Altra Max genannt. Sie nutzen die gleiche Architektur auf Basis von ARMs lizenziertem Neoverse-V1-Design und passen auf die gleichen Mainboards mit der CPU-Fassung LGA4926. Neoverse-V1-Kerne nutzt beispielsweise auch Amazon bei seinen Graviton2-Prozessoren (max. 64 CPU-Kerne). Ampere spricht von Optimierungen am Mesh-Interconnect, um die Latenz durch die 48 zusätzlichen Rechenkerne im Zaum zu halten.

Testmuster der 128-Kerner verschickt Ampere bis Jahresende an Betreiber von Rechenzentren, die Serienproduktion soll Mitte 2021 starten. Testmuster der zweiten Altra-Generation alias Siryn sollen Ende 2021 folgen, woraufhin 2022 die Serienproduktion beginnen wird. Die CPUs setzen auf TSMCs 5-nm-Prozess.

(mma)