Amazon's Custom ARM 7nm 64-bit Graviton2-processor vergeleken met Intel's Xeon Server-Grade CPU's

Amazon heeft serieuze vooruitgang geboekt met aangepaste processors en speciaal gebouwde CPU's voor zijn Amazon Web Services- of AWS-platform. Deze op maat gemaakte ARM-gebaseerde processors zijn echt krachtig en kunnen gemakkelijk concurreren met Intel Xeon-processors die tot voor kort de servermarkt domineerden. Met Amazon belooft meer EC2-instanties op AWS die worden aangedreven door de nieuwe Amazon Graviton2-processors, is de CPU-strijd zojuist geïntensiveerd.

AWS kondigde zijn tweede generatie ARM-gebaseerde processors van eigen bodem aan, Graviton2 genaamd, tijdens de re:Invent 2019 op dinsdag in Las Vegas. De 2^nd Gen Graviton2-processors hebben een vier keer hoger aantal cores dan de A1-instanties die ze opvolgen. Ze zullen Amazons zesde generatie EC2-instances van stroom voorzien. Gezien de specificaties en kenmerken van de nieuwe Graviton2-CPU's, beweert Amazon vol vertrouwen dat de M6g-exemplaren een aanzienlijke verbetering van de prestaties en kostenefficiëntie hebben. Overigens vergeleek de eCommerce-gigant de nieuwe Graviton2-processor rechtstreeks met de Intel-gebaseerde M5-instantie.

Amazon Custom ARM-gebaseerde 7nm Graviton2-processorspecificaties en functies:

De Amazon Graviton2-processor is een op maat gemaakte AWS-ontworpen en speciaal gebouwde processor die is gefabriceerd op het 7nm-proces. De processor is gebaseerd op 64-bit ARM Neoverse-kernen. Met 30 miljard transistors wordt beweerd dat de Graviton2-CPU's een 7x prestatieverbetering hebben in vergelijking met de op Graviton gebaseerde A1-instanties.

Interessant is dat de eerste generatie van de Graviton-processors vorig jaar werd aangekondigd op re:Invent 2018. De 1^st Gen Graviton was gebaseerd op de 64-bit Armv8 Cortex-A72-microarchitectuur die voor het eerst werd aangekondigd in 2015. Het eerste generatie 16nm Neoverse-platform ondersteunde de processor. De CPU had vier quad-core clusters. Elk cluster had 2 MB L2-cache. Al met al de 1^st Gen Amazon Graviton CPU had in totaal 16 cores die comfortabel draaiden op 2,6 GHz.

De Graviton2 CPU neemt een aanzienlijke sprong in het verkleinen van de matrijs en is nu gebouwd op het 7nm Neoverse-platform, met de codenaam Ares. ARM beweert dat de 4-brede Neoverse N1-microarchitectuur een toename van 30 procent in energie-efficiëntie heeft opgeleverd (bij dezelfde frequentie) en een verbetering van 60 procent in IPC. De processor biedt ook tweemaal de drijvende-komma SIMD-prestaties per kern.

Hoewel de architectuur vrij gelijkaardig is aan de Cortex-A76, die vaak wordt gebruikt in smartphones, kan de N1-microarchitectuur worden opgeschaald tot 128 cores. Echter, de 2^nd Gen Graviton2-processors hebben 64 cores. Deze zijn verbonden door een 2TB/s mesh-architectuur. De Graviton2 heeft twee keer zoveel L2-cache per core. Het heeft 8 DDR4-3200-kanalen, wat in wezen 5x sneller is dan de vorige generatie. De processor heeft ondersteuning voor 64 PCIe 4.0-lanes en ook voor FP16- en INT8-nummers. Bovendien is de processors zijn altijd versleuteld.

Amazon heeft drie soorten door Graviton2 aangedreven EC2-instances: General Purpose, Compute-Optimized en Memory-Optimized. Alle instances hebben tot 25 Gbps netwerkbandbreedte en 18 Gbps EBS-geoptimaliseerde bandbreedte. AWS heeft zoveel vertrouwen in de processors dat ze naar verluidt Amazon EMR, Elastic Load Balancing, Amazon ElastiCache en andere AWS-services zullen aansturen.

Amazon's Custom ARM 7nm 64-bits Graviton2-processor vergeleken met Intel Xeon server-grade processors:

Amazon bood een vergelijking tussen zijn eigen in het binnenland ontwikkelde ARM 7nm 64-bit Graviton2-processor met Intel's Xeon server-grade processors. Overigens vergeleek AWS hun EC2-instanties met Intel-gebaseerde M5-instanties. Amazon claimt dat de instances 20 procent kostenbesparingen en tot 40 procent hogere prestaties opleveren.

Vergeleken met Intel Xeon-processors heeft Amazon's Graviton2 zowel een hoger aantal cores als hogere prestaties per virtuele core. Amazon heeft echter geen rekening gehouden met een belangrijk aspect dat Intel Xeon-processors hebben. Intel's CPU's hebben HyperThreading, wat resulteert in twee vCPU's per kern, wat een aanzienlijke prestatieverbetering oplevert.

Bovendien is het gebruik van ARM in HPC's en datacenters vrij klein in vergelijking met x86-systemen. Nog steeds, ARM's CPU's worden nu steeds meer aangedreven meerdere en intensieve cloud computing-instanties voor verschillende externe gebruikers van AWS. Bovendien, AMD's zeer geloofwaardige 7nm EPYC-platform heeft altijd aangeboden kracht en efficiëntie voor servers. AMD's EPYC-platform voert x86-code uit, net als de Intel-servers. Dit betekent direct dat Intel een aantal serieuze en zware concurrentie van niet één maar twee bedrijven.