I Huawei má serverové procesory ARM. Taishan Hi1620 s jádry Ares míří hodně vysoko

Oldřich Kratochvíl

Když se teď mluví o tom, že by Intel mohl ztratit větší podíl v serverových procesorech, jež jsou jeho nejlukrativnějším trhem, obvykle se diskuze točí kolem AMD s procesory Epyc nebo ThunderX od Cavium/Marvellu . Ale na platformě ARM číhají na Intel i další nepřátelé. Moc se nemluví o tom, že vlastní ARM procesory pro servery chytá také čínský HiSilicon neboli Huawei. Tato společnost totiž kromě mobilů vyrábí i servery, síťovou a telekomunikační infrastrukturu a pro ní také vyvíjí vlastní ARM procesory. Firma během posledních let vyrobila už tři SoC, které byly takovou přípravou nanečisto, ale nyní přichází s prvním procesorem, který má naostro přijít na trh. A konkurent Xeonů by to mohl být docela zdatný.

Tyto procesory byly poodhaleny na konferenci Supercomputing 2018 (SC18) tento měsíc. Jmenují se TaiShan Hi1620 a budou to podle Huawei první 7nm serverové procesory s architekturou ARM na trhu. Jde už o čtvrtou generaci TaiShanů, před ní byly čipy označené Hi1610, Hi1612 s jádry Cortex-A57 (z let 2015/2016) a Hi1616 s 32 jádry Cortex-A72 z loňska. Tyto předchozí procesory ale byly určené jen pro vývoj a ladění platformy, jako příprava na komerční nasazení. A to má přijít právě s nynějším TaiShanem Hi1620, který už má být zralý pro reálné používání.

64 jader Ares na 7 nm, PCIe 4.0, 100Gb/s Ethernet

Procesor Huawei/HiSilicon Hi1620 bude obsahovat 24 až 64 jader architektury ARM v8.2. Jádra by měla být licencovaná od ARMu, ale nejde o žádný ze dosavadních Cortexů. Nesou označení „Ares“, což je asi kódové jméno pro novou architekturu zaměřenou na servery, kterou ARM teprve oznámí. Tato jádra mají v čipu Hi1620 běžet na frekvencích 2,4–3,0 GHz, ale moc toho o nich jinak nevíme. Jaké IPC by tedy orientačně mohly dosahovat, těžko říct. Z prezentace ale vyplývá, že asi nebudou podporovat SMT.

Paměťový subsystém má obnášet 512KB L2 cache pro každé jádro a poměrně velké L1 cache o kapacitě 64+64 KB (pro instrukce/data). Kromě toho bude mít CPU L3 cache sdílenou pro všechna jádra. Ta má mít kapacitu 1 MB na každé jádro, tedy 24–64 MB. To je docela slibné a silný má být i paměťový řadič. Je osmikanálový (stejně jako u Epycu a ThunderX2) a bude podporovat DDR4 na efektivní frekvenci až 3200 MHz.

Celý procesor bude mít TDP 100–200 W, tedy srovnatelné s Epycy a Xeony, vyráběn bude jak už bylo řečeno na 7nm procesu. Velikost celého procesoru i se substrátem je 6,0 cm × 7,5 cm, neznáme ale přímo velikost čipu samého. Je to ovšem pouzdro BGA, které se bude pájet na desku, CPU tedy bohužel nebudou vyměnitelná.

Lépe řečeno půjde spíše o SoC než o procesor, není totiž zřejmě vyžadován žádný externí čipset a konektivita je přítomná přímo v procesoru. Integrováno bude PCI Express 4.0 o celkem 40 linkách, dvojice 100Gb/s Ethernetů, koherentní propojení CCIX pro akcelerátory (například FPGA), šestnáct portů SAS 3.0, dva porty SATA a čtyři USB 3.0.

ARM už i pro enterprise servery

Čím ale bude HiSilicon Hi1620 opravdu vyčnívat, je něco jiného. Jde evidentně o dost ambiciózní design, protože tyto procesory se nespokojí s jednosocketovou konfigurací. Podporují nejen dvouprocesorové servery, ale dokonce i čtyřprocesorové. Každé CPU má v sobě mít tři linky pro propojení s dalšími, linky by měly mít propustnost 240 Gb/s. Zatím tedy sice nevíme, jak slušný bude výkon na jedno jádro (který byl dřív u Cortexů dost daleko za Zenem nebo Skylake), ale servery s HiSilicony Hi1620 budou schopné škálovat na dvakrát větší počet procesorů a tím i kapacitu paměti proti Epycu nebo ThunderX – ty podporují jen 2S režim s dvěma CPU. HiSilicon Hi1620 bude tedy nejpokročilejší ARM architektura pro enterprise servery, jaká se zatím objevila. Bude zajímavé vidět, jak se jim podaří prorazit, i když se asi dá očekávat, že hlavní odbytiště bude v Číně, kde jim bude hrát do karet lokální původ.

Kdy se ale tyto procesory objeví na trhu, řečeno nikde nebylo. Momentálně jsou jen předběžně „oznámeny“. Jejich vypuštění do ostrého provozu/prodeje bude prakticky určitě až záležitostí roku 2019. Zda to však bude v jeho první nebo druhé polovině, to těžko říct. Více detailů se asi dozvíme v novém roce.