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Cortex-A57 prend ARM en 64 bits, entrera dans la salle des serveurs en 2014 – High-teK.ca

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Plus tôt cette semaine, ARM a révélé des détails sur ses processeurs SoC A57 et A53 de nouvelle génération. Successeurs de la génération actuelle de Cortex-A15, la série Cortex-A50 intègre l’architecture ARM dans un processeur compatible 64 bits qui peut être utilisé dans une gamme beaucoup plus large d’appareils, des smartphones aux bêtes de somme des centres de données. Le Cortex-A57 est spécifiquement le produit phare de la série et constituera une entrée sérieuse sur le marché des serveurs.

Le Cortex-A57 est essentiellement le Cortex-A15 avec des registres 64 bits, un adressage mémoire 64 bits et divers ajustements de bas niveau. Outre la correction des erreurs et la prise en charge du matériel TrustZone, les améliorations se prêtent bien à l’adoption du serveur. Le processeur prend en charge les ISA ARMv7A et ARMv8 (ce qui signifie qu’il peut exécuter du code 32 bits et 64 bits), l’adressage physique virtuel 44 bits et la prise en charge de la virtualisation matérielle.

De plus, il s’agit d’une conception à 3 largeurs et 8 problèmes avec un pipeline d’instructions à plus de 15 étapes. Un moteur NEON SIMD plus large et une unité à virgule flottante double précision IEEE-754 sont également présents sur cette architecture ARM de nouvelle génération. L’A57 dispose d’un cache de données de 48 Ko, d’un cache d’instructions de 32 Ko et d’un cache L2 (512 Ko-2 Mo) partagé entre quatre cœurs de processeur. Lorsque le CCN-504 Réseau cohérent de cache est pris en compte, jusqu’à 16 cœurs de processeur peuvent accéder entre 8 Mo et 16 Mo de cache L3 partagé (selon l’implémentation).

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Plusieurs SoC ARM Cortex-A57 connectés via CCN-504

L’interconnexion relie également les cœurs au contrôleur de mémoire, à l’interface réseau et aux E/S virtuelles, telles que USB, SATA, DSP (processeurs de signaux numériques) et PCIe. ARM a apporté le support de sa configuration big.LITTLE, qui permet le couplage de plusieurs processeurs Cortex-A57 et Cortex-A53 connectés par le réseau cohérent de cache CCN-400. Cela permet à l’appareil d’utiliser dynamiquement soit l’A57 plus performant, soit l’A53 moins puissant (performances similaires à celles du Cortex-A9 32 bits avec pipeline à 8 étapes dans l’ordre) en fonction de la charge de travail actuelle.

Sur le plan des performances, le Cortex-A57 sera environ trois fois plus rapide que les smartphones de la génération actuelle (basés sur le Cortex-A9) avec une consommation électrique similaire aux puces plus anciennes (toutes choses étant égales par ailleurs). ARM s’attend à ce que les puces atteignent des fréquences plus élevées que jamais auparavant, et un GPU Mali T67x en option peut être associé aux cœurs du processeur. Les nœuds de processus de 28 nm à 14 nm seront pris en charge, et en 2014, vous devriez voir des puces utilisant des nœuds de processus de 28 nm à 20 nm.

Google/Samsung Chromebook, avec SoC Exynos 5 (Cortex-A15) à l'intérieurComparé au SoC Cortex-A15 qui commence tout juste à apparaître dans les tablettes et Chromebooks, l’A57 offrira une augmentation des performances d’environ 20 %. D’autres améliorations de vitesse seront réalisées lorsque vous travaillez avec un logiciel 64 bits et que vous avez également accès à plus de RAM système. Les ajustements apportés à l’architecture ainsi qu’un processus de fabrication plus petit (et des vitesses d’horloge plus élevées qui l’accompagnent) sont responsables de l’amélioration des performances.

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À l’heure actuelle, le Cortex-A15 s’est avéré être un concurrent décent pour Atom, en particulier les puces plus anciennes. Alors qu’Intel passe à l’exécution dans le désordre (OoOE) avec son futur Atome processeurs, ainsi que la flexibilité de ses avantages de nœud de fabrication pour déployer des processeurs toujours plus petits avec plus de cœurs, il sera intéressant de voir où en est le Cortex-A57.

Performances pures mises à part, le Cortex-A57 se résume à une version intéressante d’une puce serveur d’ARM. Il augmentera les capacités des serveurs basés sur ARM en leur permettant de prendre en charge des charges de travail plus sérieuses et «big data» dans les centres de données sans abandonner sa directive de faible puissance.

De nombreuses entreprises ont annoncé leur intention de produire du matériel serveur basé sur le nouveau processeur Cortex-A57. DMLA et Calxeda ont tous deux parlé d’utiliser les SoC ARM de nouvelle génération pour alimenter des serveurs haute densité conçus pour héberger des services cloud publics et privés (tels que l’hébergement Web, les services cloud, l’analyse de données volumineuses et les applications d’entreprise internes) tout en consommant relativement peu d’énergie.

Calxeda EnergyCard, une carte serveur multiprocesseur

Une carte serveur muli-SoC de Calxeda. Il prévoit d’alimenter les futurs clusters de serveurs ARM avec des processeurs de la série Cortex-A50.

Broadcom, Samsung et STMicroelectronics prévoient également du matériel basé sur A57 et A53. Du côté des logiciels, les développeurs de distribution Linux populaires Red Hat et Canonical sont les principales entreprises qui prennent en charge le logiciel ARM 64 bits, ce qui devrait garantir que les serveurs basés sur Linux sont prêts à fonctionner sur les processeurs de nouvelle génération.

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Les processeurs ARM ont une chance de concurrence au niveau du centre de données où les racks de serveurs qui consomment de l’énergie peuvent entraîner des factures d’électricité massives, et l’efficacité des performances par watt est essentielle pour les entreprises qui offrent des services cloud qui gagnent de l’argent. En tant que première grande incursion de l’architecture ARM sur le marché des serveurs, 2014 sera certainement une année intéressante pour les serveurs basse consommation.

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