Itt az AMD első ARM processzora
Viszonylag konzervatív megoldásokat kapott az AMD első ARM architektúrát használó processzora. A Seattle sokoldalú memóriavezérlővel és gazdag I/O-opciókkal rendelkezik, olyan feladatokra alkalmas, ahol a nyers processzoros teljesítmény nem tényező.
Végre részleteiben is bemutatta első ARM processzorát az AMD a héten zajló Hot Chips félvezetőipari konferencián. A Seattle kódnéven fejlesztett, végül A1100 névre keresztelt szerveres lapka rendkívül fontos mérföldkő a vállalat életében, saját fejlesztésű processzormagok helyett ugyanis kívülről, az ARM Holdingstól licencelt magok dolgoznak benne.
Az első (vagy inkább nulladik) generációs ARM utasításkészlet-architektúrájú szerveres lapkák néhány éve a piacon vannak, ezeket azonban a gyártóik is elsősorban techdemónak, fejlesztési platformnak szánták. Mind a gyártók, mind az OEM-ek, mind a potenciális felhasználók az ARMv8-ra, az ARM Holdings új generációs utasításarchitektúrájára vártak, amely jelentős előrelépés teljesítmény tekintetében és többek között a 64 bites működést is támogatja, így az előző generációk memóriakorlátja eltűnik.
Mit ad a Seattle?
Az AMD ezt a nulladik generációt kihagyta, a cég első ARM-os processzora rögtön nyolc ARMv8-as maggal, licencelt Cortex-A57-tel érkezik. Az AMD biztosra ment, készen vásárolta a magokat, így sokkal hamarabb piacra dobhatta a kész terméket, mintha a döntés pillanatában kezdte volna azt megtervezni, fejleszteni. A processzor integrációja így sem zajlott gyorsan, az első bejelentés 22 hónapja volt, az első, piaci forgalomban kapható ARMv8-as processzor (az Apple A7) pedig lassan egy éve elérhető.
Lássuk, mit sikerült a lapkára integrálni e két év alatt? A gyorsítótár-architektúra háromszintes, a Cortex-A57 magokhoz az ARM licencnek megfelelően 48 kB utasítás és 32 kB adatcache jár, ez utóbbi ECC-védelemmel. A magok fölé az AMD magpáronként 1 megabájt másodszintű gyorsítótárat vizionált, így a processzoron összesen 4 MB L2-es cache dolgozik, teljes koherenciájú módban. Az összes mag végül egy viszonylag nagy méretű, 8 megabájtos harmadszintű gyorsítótáron osztozik.
A szerveres processzorok kritikus eleme a memóriavezérlő, ebben a Seattle látványosan sokoldalú, nem csak a kötelező köröket hozza. A 2 darab 64 bites csatornán DDR3 és DDR4 szabványú modulok ülhetnek, a lapka maximum 128 gigabájt kapacitást tud kezelni, a legnagyobb támogatott sebesség 1866 MHz. A gyorsítótárakhoz hasonlóan a memóriát is ECC védi, vagyis a szigorúbb elvárásokat támasztó feladatokhoz is befogható a Seattle. A lapka támogatja a pufferelt (RDIMM) és puffer nélküli (UDIMM), illetve a kisméretű SODIMM modulokat is, a vezérlő tehát gyakorlatilag mindenevő, az alaplapgyártók döntése, hogy mely memóriatípushoz kínálnak foglalatot az alaplapokon.
CI/CD-vel folytatódik az AWS hazai online meetup-sorozata! A sorozat december 12-i, ötödik állomásán bemutatjuk az AWS CodeCatalyst platformot, és a nyílt forráskódú Daggert is.
A Seattle rendszerlapka, vagyis a szerver működéséhez szükséges legtöbb képességet (például az I/O áramköröket) integráltan tartalmazza, ráadásul zavarba ejtő bőséggel. A lapkán nyolc SATA 3.0, nyolc PCI Express 3.0 csatlakozás, I2C-, SPI- és UART- vezérlő is található. A hálózati kommunikációra egy gigabites és két 10 gigabites (10GBASE-KR) vezérlő fogható be, utóbbiak rövidtávú, backplane-hez való kapcsolódásra alkalmasak.
Két egyedi koprocesszor
A Seattle-t két, egyedi fejlesztésű koprocesszor teszi egészen egyedivé. Az első a Cryptographic Coprocessor (CCP), amely a titkosítási és tömörítési algoritmusok látványos gyorsítását ígéri. A dedikált eszköz használatával az on-the-fly, vagyis menet közbeni titkosítás és tömörítés is elérhetővé válik, anélkül, hogy a processzor teljesítményét kellene ennek érdekében beáldozni. A koprocesszor AES, ECC, RSA, SHA, zlib (ki- és betömörítés) algoritmusokat képes futtatni, illetve hardveres véletlenszám-generátorként is befogható. A CCP használatával a Seattle előtt új alkalmazási lehetőségek nyílnak meg, például a titkosított merevlemezek vagy SSD-k CPU-terhelését képes eltüntetni, de webszervereknél is nagyon hasznos lehet. A CCP kihasználásához szükséges az operációs rendszer szintjén is a támogatás, az AMD már közzétette a 3.14-es Linux kernelhez írt patchet (Windows-támogatásról egyelőre nincs hír).
A második, és még érdekesebb társprocesszor a System Control Processor (SCP). Ebben az esetben a társprocesszor kifejezés abszolút helytálló, egy ugyanis egy teljes SoC (rendszerlapka), amelyben van saját ROM, RAM, I/O is a Cortex-A5-ös mag mellett. Az SCP-re számos feladat hárul egy Seattle-rendszerben, ez a processzor végzi az energiamenedzsmenttel, rendszerkonfigurációval, boot inicializációval kapcsolatos feladatokat és out-of-band szervizprocesszorként is funkcionál. Ez utóbbi olyan típusú távoli felügyeletet tesz lehetővé, mint amit mondjuk a Dell iDrac vagy a HP iLO, vagyis a rendszer főprocesszorának megkerülésével kérdezhetőek le például hőmérsékleti vagy egyéb, a működésre vonatkozó adatok. Az SCP ezen felül még egy fontos szerepet lát el, implementálja az ARM TrustZone technológiát, amely a nagy biztonságot igénylő feladatokhoz (jogvédett médiumok kezelése, jelszavak elzárt tárolása, stb.) ad hardverplatformot.
A "felszereltség" leltárba vétele után érdemes azt is megnézni, hogy mi hiányzik. a legfontosabb, hogy a processzoron egyáltalán nem találni "fabricot", vagyis a sokfoglalatos elrendezéshez szükséges kivezetéseket. Ilyenre befogható elméletben a PCI Express és az Ethernet is, ezek azonban a dedikált megoldásokhoz képes nem ideálisak. Az AMD-nek pedig már két ilyenje is van, egyrészt a saját jól bevált HyperTransport protokoll, másrészt a SeaMicro felvásárlásával megszerzett Freedom Fabric. Viszonylag könnyű megjósolni, hogy a következő generációkkal az AMD ebbe az irányba lép majd, az ilyen adatkapcsolatokkal ugyanis hatalmas tömbökbe szervezhetőek a processzorok, ami a nagy sűrűségű fürtözött szervereknél igen jól jön.
Az is meglepő, hogy a potenciális vevők számára kifejezetten kis fogyasztása miatt érdekes Seattle-ről az AMD egyáltalán nem közöl fogyasztási adatokat, de végleges frekvenciák és modellek sincsenek még. A gyártási folyamat előkészítése valószínűleg lassabban halad a vártnál, a termékek pontos specifikációja pedig ennek közvetlen függvénye. Emiatt egyelőre tippelni sem lehet, hogy a legnagyobb riválissal, a nagyon hasonló funkcionalitással rendelkező, de x86-os Intel Avoton processzorával szemben mennyire lesz versenyképes.
Referenciaplatform
A gyártópartnereknek az AMD igyekszik minden támogatást megadni a processzor implementációjához. Ennek megfelelően készült egy referencia-alaplap és -szerver is, amelyet a partnerek bármikor átvehetnek gyártásra, illetve saját fejlesztéseikhez kiindulásként is használhatják. Némileg meglepő módon a hellyel az AMD nem spórolt a referencia kialakításánál, az egyetlen processzort tartalmazó alaplap 2U magas házat kapott. A 8 merevlemezt fogadni képes ház így elsősorban dedikált (cold storage) tárolótömbként vethető be - erre a Seattle kétségtelenül alkalmasnak látszik.
A Seattle/A1100 az AMD első ARM-os lapkája, de korántsem az utolsó. A terméktervek szerint jövőre érkezik egy, elsősorban konzumer szegmensbe szánt chip, ez elsősorban a tabletek piacát célozza majd és Android-támogatást nyújt, valamint 20 nanométeren készül majd. 2016-ra várható az AMD saját tervezésű processzormagja, a K12, amely várhatóan mind a konzumer, mind a szerveres termékekben váltja majd a licencelt magokat.