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Google Cloud首次推出基于Arm的Axion云CPU

2024年4月16日 20:06  澎湃新聞  

Google Cloud近日詳細(xì)介紹了Axion,一款基于Arm核心設(shè)計的、內(nèi)部開發(fā)的CPU。

Google Cloud首席執(zhí)行官Thomas Kurian在美國拉斯維加斯舉行的Cloud Next大會發(fā)表主題演講時推出了這款CPU。在這次活動上,Google Cloud還宣布最新的AI加速器TPU v5p全面上市,這款芯片在處理浮點數(shù)(AI模型常用的數(shù)據(jù)單元)時性能是前身的2倍。

Google Cloud機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)和云AI副總裁Amin Vahdat在一篇博客文章中表示:“阿姆達(dá)爾定律表明,隨著加速器的不斷改進(jìn),通用計算將主導(dǎo)成本并限制我們的基礎(chǔ)設(shè)施能力,除非我們做出相應(yīng)的投資來跟上步伐!

基于Arm的架構(gòu)

Google Cloud尚未分享Axion架構(gòu)的詳細(xì)信息,例如它包含多少個核心以及板載緩存的數(shù)量。Google Cloud表示,有關(guān)該芯片設(shè)計的更多信息將于今年晚些時候公布,不過確實透露稱,Axion是基于Arm Neoverse V2 CPU核心設(shè)計的。

Neoverse V2是在2022年推出的,針對云數(shù)據(jù)中心和其他高性能計算環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化,速度是Arm上一代核心設(shè)計的2倍。據(jù)該芯片制造商稱,這種加速的一部分原因是進(jìn)行了優(yōu)化,使得Neoverse V2能夠更快地處理整數(shù)——許多類型計算中使用的常見數(shù)據(jù)單位。

基于Neoverse V2的處理器可以配備多達(dá)256個核心和512MB緩存,還可以使用Arm最新的指令集架構(gòu)ARMv9。芯片的指令集架構(gòu)包括用于表達(dá)計算的機(jī)器語言和某些相關(guān)技術(shù)。

Neoverse V2支持的ARMv9功能之一,是一種稱為Memory Tagging Extension的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。據(jù)Arm稱,它把連接到芯片的內(nèi)存分成16位段,并向每個段添加四個附加位,充當(dāng)一種鎖。只有有權(quán)訪問內(nèi)存段的應(yīng)用才能通過鎖定,從而降低了黑客攻擊的風(fēng)險。

Neoverse還支持ARMv9的PDP(性能定義功率)功能,此功能可以通過降低CPU的最大性能來提高CPU的能效。

定制云芯片

Google Cloud在自己的數(shù)據(jù)中心內(nèi)出了部署Axion處理器之外,還會部署一套名為Titanium的基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化系統(tǒng),它將卸載Axion處理器的一些任務(wù),為客戶工作負(fù)載留下更多計算能力。據(jù)Google Cloud稱,Titanium是由三套內(nèi)部開發(fā)的芯片組成的。

Titanium系統(tǒng)使用了名為Titan的微控制器或簡單處理器作為Axion的信任根。信任根是一個硬件模塊,可以防止黑客在服務(wù)器啟動時將惡意代碼引入服務(wù)器。據(jù) Google Cloud稱,Titan還有助于保護(hù)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)流量。

Axion將把處理用戶網(wǎng)絡(luò)流量所涉及的一些計算轉(zhuǎn)給名為TOP的定制芯片,該芯片也是Titanium系統(tǒng)的一部分。與此同時,第三個名為Titanium適配器的定制處理器也可以幫助運行為Google Cloud實例提供支持的虛擬化軟件。Hyperdisk是Google Cloud的塊存儲服務(wù),承擔(dān)了一些原本由Axion執(zhí)行的計算任務(wù),以進(jìn)一步提高性能。

“Axion處理器為Web和應(yīng)用服務(wù)器、容器化微服務(wù)、開源數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存緩存、數(shù)據(jù)分析引擎、媒體處理、基于CPU的AI訓(xùn)練和推理等通用工作負(fù)載帶來了巨大的性能飛躍,”Vahdat詳細(xì)說道。

Google Cloud表示,與競爭對手最快的Arm通用實例相比,基于Axion的實例的性能提高了30%。此外Google Cloud還承諾,與基于英特爾芯片的實例相比,處理速度提高了50%,能效提高60%。Google Cloud計劃在今年晚些時候向客戶提供Axion。

Google Cloud還將使用該芯片為多個內(nèi)部工作負(fù)載提供支持。Google已經(jīng)開始重組其數(shù)據(jù)中心,在基于Arm的硬件上運行某些Google Cloud服務(wù)、YouTube廣告系統(tǒng)和Google Earth Engine衛(wèi)星圖像分析平臺,并計劃在不久的將來在Axion支持的服務(wù)器上部署其中一些工作負(fù)載。

編 輯:路金娣
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