ARM-Server

Bisher unterstützt Nvidia nur x86- und IBMs Power-Prozessoren, ab Ende 2019 soll die eigene Software wie Bibliotheken und Frameworks auch auf ARM-CPUs laufen. Erste Supercomputer befinden sich in Arbeit.

Obgleich ein britisches Unternehmen in japanischem Besitz und kein US-amerikanisches, soll ARM sich dazu entschieden haben, künftig nicht mehr mit Huawei zusammenzuarbeiten. Das trifft besonders die Hisilicon-Tochter hart, die Kunpeng-Server- und Kirin-Smartphone-Chips entwickelt.

In einer Diskussion um die Server-CPU-Plattformen von ARM äußert sich Linux-Erfinder Linus Torvalds sehr pessimistisch über die Zukunft der Prozessoren. Der Plattform fehle schlicht ein gutes Nutzungsszenario für Entwickler.

Mit Ares und Helios hat ARM zwei Neoverse genannte Designs für Cloud-Server entwickelt: Neoverse E1 ist für Durchsatz optimiert und nutzt SMT, wohingegen Neoverse N1 über mehr Rechenleistung verfügt.

Nach jahrelanger Entwicklung bietet Amazon neue günstige Cloud-Instanzen an, die auf selbst designten ARM-64-Bit-Chips basieren. Die zu mietende Rechenleistung kostet weniger als die von Intel-Prozessoren, überdies gibt es mittlerweile Instanzen mit AMDs Epyc-CPUs.

Die erste 7-nm-CPU für ARM-Server: Der Hi1620 genannte Prozessor wird von Huaweis internem HiSilicon-Team entwickelt und hat 64 Kerne mit eigener ARM-v8-Architektur. Mit acht DDR4-Speicherkanälen und Quad-Sockel-Option ist das Design zudem sehr leistungsstark ausgelegt.

Unter der Neoverse-Marke fasst ARM seine Strategie für die kommenden Jahre zusammen: Von Cloud-Servern bis hin zu Routern möchte der Hersteller diverse Infrastuktur-Plattformen anbieten, die pro Generation deutlich schneller werden. Eine erste Roadmap umfasst drei Jahre.

Hot Chips 30 Der A64FX ist die erste CPU mit ARMs Vector-Erweiterung für Supercomputer. Laut Fujitsu rechnet der wassergekühlte Chip schnell und effizient. Er treibt das neue Post-K-System in Japan an.

Wohl als Teil seiner Aktivität im Rahmen des Open-Compute-Projektes hat Facebook die Unterstützung eines kleinen ARM-Server-Chips von Cavium in Coreboot erstellt. Ob und wofür Facebook den Chip nutzt, ist nicht bekannt.

Nach mehreren Testversionen wagt Oracle den letzten Schritt und bringt Oracle Linux 7 in der Version 5 auf den Markt. Das Betriebssystem unterstützt Armv8-Prozessoren und basiert auf einem aktuellen Linux-Kernel. Dazu werden wichtige Tools wie Docker und MySQL auf das OS portiert.

Japan setzt auf ARM-Server von Fujitsu: Die wassergekühlten Nodes werden mit selbst entwickelten CPUs bestückt, die jeweils mindestens 50 Kerne mit 512 Bit breiten Vektoreinheiten verwenden. Der damit ausgerüstete Post-K-Supercomputer soll 2021 betriebsbereit sein.

Im Auftrag der Nuklear-Abteilung des US-amerikanischen Energieministeriums wurde der Astra gebaut. Der Supercomputer besteht aus ARM-Servern mit ThunderX2 von Cavium.

Künftig wird das ARM-Server-Geschäft in die CDMA-Gruppe für Snapdragons integriert und soll stark auf Cloud-Anbieter ausgerichtet werden. Qualcomm betont die Zusammenarbeit mit chinesischen Anbietern.

Der Zusammenschluss aus Qualcomm und der chinesischen Provinz Guizhou, kurz Huaxintong Semiconductor Technology, möchte noch in diesem Jahr eigene ARM-Server-CPUs veröffentlichen. Design-Anpassungen gibt es vor allem bei der Umsetzung der Kryptographie-Hardware.

Gut sechs Jahre hatte Anand Chandrasekher für Qualcomm an deren ARM-Server-CPUs gearbeitet, nun geht er. Die Centriq-Sparte soll eingestellt oder verkauft werden, offenbar wegen geringer Erfolgsaussichten.

Wer einen ARM-Server betreiben will, der hat mit den ThunderX2 gleich 40 CPU-Varianten zur Auswahl, die mit Intels Xeon SP konkurrieren sollen. Derweil scheint Qualcomm aus Kostengründen den Ausstieg vorzubereiten, die Zukunft der Centriq-Chips ist damit offen.

Der CDN-Betreiber Cloudflare testet derzeit in großem Stil ARM-Server. Der Wechsel weg von Intel-CPUs könnte dem Unternehmen sehr viel Geld einsparen, weshalb der Cloudflare-Chef Matthew Prince gar einen kompletten Wechsel hin zu ARM erwägt.

Speziell für Softwareentwickler will Gigabyte seine Thunderxstation verkaufen. Ungewöhnlich: Statt x86-Prozessor nutzt sie eine oder auch zwei ARM-CPUs. Die Linux-Distribution Centos ist vorinstalliert. Nur die Grafikkarte ist nicht für anspruchsvolle Anwendungen ausgelegt.

Der Ampere A1 ist ein ARMv8-Prozessor mit 32 Kernen, genauer das, was Applied Micro einst als X-Gene 3 entwickelt hatte. Ampere Computing besteht aus ehemaligen Mitarbeitern, geleitet wird das Team von der früheren Intel-Präsidentin Renée James.

Konkurrenz für AMD und Intel: Der Chiphersteller Marvell übernimmt Cavium und hat künftig Zugiff auf die ThunderX2 genannten ARM-Server-CPUs. Zudem sollen Synergien unter anderem bei Netzwerk- und Storage-Lösungen entstehen.

Gleich zwei große Hersteller bauen ARM-Server, beide verwenden eine Version des Thunder X2 mit bis zu 54 Kernen: Cray integriert sie in die XC50-Einschübe, Microsoft in die Azure-Knoten. Die Chips sind damit eine Alternative zu x86-CPUs von AMD und Intel.

Die 48-Kern-ARM-Chips für Server von Qualcomm sind verfügbar. Das Unternehmen greift damit Intels Xeon-Sparte über den Preis und die Effizienz an. Unterstützt wird das von Cloud-Anbietern wie Microsoft und Google oder auch HPE.

Die X-Gene-Chips haben einen neuen Besitzer: Macom hat Applied Micros Compute-Sparte an eine Investorengruppe veräußert, die dort als Project Denver Holdings neu aufgestellt wird. Wie es mit den ARM-Server-CPUs weitergeht, bleibt vorerst unklar.

Hot Chips 29 Der Centriq 2400 ist die erste Server-CPU mit 10-nm-Fertigung und basiert auf von Qualcomm entwickelten Falkor-Kernen mit ARM-Technik. Die haben allerdings wenig mit den Snapdragons zu tun, sondern nutzen ein paar andere Tricks.

Hewlett Packard Enterprises neue Version von The Machine verfügt über weitaus mehr lokalen RAM als andere Systeme. Das Forschungsprojekt ist zudem mit ARM-basierten Thunder X2 und optischen Interconnects ausgestattet.

Partner halten zusammen: Fujitsu stellt neue Oracle-Sparc-Systeme für schwere Datenlasten vor. Die langjährigen Partner haben sogar Pläne für Sparc-Chips bis in das Jahr 2021 hinein.

Erst AMD und jetzt auch noch ARM: Windows Server und die Azure-Cloud sollen Qualcomms ARM-Server-Chips mit 48 Kernen unterstützen. Im Serverbereich könnte dadurch wieder ein fairer Wettbewerb entstehen.

Nicht so schnell wie manche Xeon SP, aber flotter als ein Xeon D: Applied Micros X-Gene 3 ist mit acht DDR4-Speicherkanälen ausgestattet und für ARM-Server gedacht. Die Leistungsaufnahme ist ebenfalls konkurrenzfähig, gleiches gilt für den Preis.

Neue ARM-Server basierend auf Caviums ThunderX2: Die GW4-Allianz und das Mont-Blanc-Projekt planen HPC-Systeme. Gebaut werden sie von Bull (Atos) und Cray, eines ist ein Prototyp für Exascale-Computing. Daran arbeitet auch China.

Für 770 Millionen US-Dollar soll Applied Micro ein Teil von Macom werden. Die Compute-Sparte des ARM-Server-Herstellers soll veräußert werden, denn Analog-Spezialist Macom interessiert sich für die Connectivity-Produkte.

Für Datacenter bis hin zu Supercomputern: Der Corelink verbindet Dutzende ARM-Kerne oder Beschleuniger in einem Mesh, auch DDR4-Speichercontroller und Caches werden eingeklinkt.

Hot Chips 28 Speziell für High Performance Computing: Eine neue Erweiterung bildet die Grundlage für ARM-basierte Supercomputer. Die ersten CPUs damit werden von Fujitsu entwickelt und sind breit ausgelegt.

Die nächste Generation der ARM-Server soll auf moderne Herstellungsverfahren setzen: Applied Micro will für kommende Prozessoren vom Typ X-Gene erneut mit der TSMC zusammenarbeiten.

Von Fujitsu designte ARMv8-CPUs für den japanischen Post-K-Supercomputer und ARM-Kerne für den chinesischen Tianhe-2: Teile Asiens wenden sich von US-amerikanischer Hardware ab.

Schwere Geschütze in Richtung Intels Xeon-D: Caviums neuer ThunderX2-Prozessor für ARM-Server nutzt 54 selbst entwickelte Kerne und wird in einem modernen Fertigungsverfahren hergestellt.

32 oder 64 CPU-Kerne mit ARMv8- und TSMCs 16FF+-Technik: Applied Micro möchte mit dem X-Gene 3(XL) eine Alternative zu Intels Xeon E5 liefern. Erste Messwerte sehen die CPUs gleichauf, bis 2017 und danach sind diese Resultate aber nicht mehr zeitgemäß.

Server statt Smartphones: Qualcomm arbeitet an einem Chip mit 24 selbst entwickelten ARM-Kernen und modernem FinFET-Verfahren. Unterstützung erhält der Hersteller von Mellanox und Xilinx.

Hot Chips 27 Riesige 640 mm²-Chipfläche: Das chinesische Startup Phytium arbeitet an einem ARM-Serverprozessor mit 64 CPU-Kernen. Sollte das ambitionierte Projekt gelingen, wäre es absolut konkurrenzfähig.

Neue Marke, bekannte Technik: Intels Broadwell-Prozessor Xeon D rechnet effizienter als die kleinen Atom-Modelle und reicht von der Geschwindigkeit her an die großen Xeon-E5-Chips heran.

HP beginnt nun mit der Auslieferung von neuen ARM-Modulen für das eigene Project Moonshot. Die Microserver der m400-Serie setzen erstmals auf ein 64-Bit-SoC. Mehr Kerne als mit einem AMD-basierten System bedeutet das allerdings nicht.

Mit dem X-Gene 3 will AppliedMicro ein SoC für Server entwickeln, das in der Zahl der Kerne für ARM-Architekturen Maßstäbe setzt. Statt geringstem Strombedarf steht eine besonders dicht gepackte Zahl von Kernen mit hohem Takt im Vordergrund.

Nach dem ersten ARM-Chip von AMD denkt das Unternehmen über kundenspezifische Lösungen nach. Wie schon bei den SoCs für Xbox One und PS4 sollen die Gerätehersteller bestimmen können, welche Leistung und welche Schnittstellen sie benötigen.

Interessierte Entwickler können ab heute AMDs Opteron A1100 in Form eines Development Kits bestellen. Die Platine mit Vierkernprozessor ist für ARM-Server gedacht und kostet inklusive 32 GByte Speicher sowie Software rund 3.000 US-Dollar.

Nvidias Chef Jen-Hsun Huang hat angekündigt, die Produktion des Tegra K1 mit 64-Bit-Denver-Kernen lange vor Jahresende starten zu wollen. Die Idee, das System-on-a-Chip in Micro-Servern einzusetzen, hält Huang für gut - aber noch sei es zu früh dafür.

In zwei seiner Testlabs wird Dell potenziellen Kunden Microserver auf Arm-Basis zur Verfügung stellen. Diese können mit der Technik über die Ferne experimentieren und somit evaluieren, ob sie 64-Bit-ARM-Technik verwenden können.

Der Opteron A1100, Codename Seattle, ist der erste von AMD entwickelte ARM-Prozessor. Bis zu acht Cortex-A57 mit 64-Bit-Architektur sollen ab März den Weg im Servermarkt ebnen, denn AMD sieht sich als künftiger Marktführer.

Google soll seine eigenen Serverprozessoren mit ARM-Architektur entwickeln. Damit würde sich das Unternehmen von Intel lösen und zudem Hardware einsetzen, die besser an die Google-Software angepasst ist.

Einer der wichtigsten Kunden von HP ist - Hewlett-Packard. Die Verbesserungen, die für die Kunden entwickelt werden, kann HP auch direkt einsetzen. Das Unternehmen sieht dank Moonshot das Potenzial, die wenigen verbliebenen Rechenzentren noch weiter zu reduzieren.

HP verkauft sein Moonshot-Chassis mit drei weiteren Modulvarianten. Angeboten wird bereits jetzt Intels Avoton-Atom C2750 und eine ARM-Variante mit zahlreichen DSPs von Texas Instruments für Telekommunikationsunternehmen. AMDs Lösung für 180 Hosted Desktops mit schneller Grafik kommt Anfang Februar 2014.

AMD hat eine offizielle Roadmap für die Opteron-Prozessoren im Jahr 2014 vorgelegt. Die großen Modelle für Systeme mit zwei und vier Sockeln bleiben bei 32-Nanometer-Fertigung, aber bei kleineren CPUs gibt es Umwälzungen.