新一代Marvell ThunderX3为云计算和HPC服务器市场带来性能和功耗双提升

作者：Gopal Hegde，Marvell公司副总裁兼服务器处理器事业部总经理

如今数据中心已从对单线程性能的关注转向对机架级别性能的关注，其中性能功耗比、性能成本比和TCO（总拥有成本）是部署考虑的三大关键因素。因此，数据中心开始采用专为特定工作负载而定制的服务器。这些服务器上所运行的应用要么基于开源软件，要么由负责部署的客户来把控。Marvell公司的ThunderX2® 服务器处理器就是服务器市场发展历程中，具有一个里程碑意义的产品，它已经部署在了云计算和HPC市场，主要客户包括Microsoft Azure和桑迪亚国家实验室中的500强超级计算机Astra安装系统等。

近日，Marvell基于第三代Arm®的服务器处理器ThunderX3™ 在技术上取得了突破性进展。它专为当今云计算和HPC市场上较严苛的工作负载而设计。芯片尺寸小，可为云计算和HPC工作负载提供高性能、低功耗、高内存带宽和低内存延迟。

ThunderX3处理器采用台积电（TSMC）7P制程工艺制造，拥有高达96个核， 4线程/核心，每个插槽的总计算能力达到384线程。内存接口支持8通道DDR4-3200，每个通道可搭载2个 DIMM。IO扩展提供了64个PCIe Gen 4.0通道，搭载16个控制器。该处理器支持单节点和双节点配置。在浮点运算方面，ThunderX3的每个核心搭载四个128 位SIMD （Neon）单元。该设备完全符合SBSA/SBBR，并提供了企业级的RAS和虚拟化功能。2020 年年中将向客户提供样片。

图： Marvell Thunder X3相比Thunder X2在性能上的提升

ThunderX3中微架构的改进使得IPC的整体性能较ThunderX2提高25%。结合处理器频率和DDR频率的提升，单线程总体性能较上一代提高了60%以上。在单颗处理器层面，相较于 ThunderX2，ThunderX3的整数运算性能提升3倍以上，浮点运算性能提升5倍以上。

ThunderX3 的目标市场仍然是云计算和HPC高性能运算市场中的特定工作负载，通过Marvell的差异化优势为最终客户带来更高的性能成本比和性能功耗比优势。此外，Marvell 还支持原生Arm 工作负载，如Android云游戏。ThunderX3的目标市场约占服务器处理器整体市场的30%左右。

在云计算应用中，ThunderX3的目标工作负载（如大数据、数据库、流媒体、Web 层、弹性搜索和云存储）其本质上是高度并行。ThunderX3每个核支持4个超线程，能够为此应用带来显著的性能提高。HPC应用（如 EDA 和 CAE）也同样获益于多线程的支持。ThunderX3具有极高的能效，可以在密集的浮点运算工作负载下保持较高的频率。这种能力结合多个单指令多数据流 （SIMD） 单元和业内首屈一指的内存带宽，能够为量子物理、量子化学、计算流体力学、基因组学和油气工作负载等领域的目标 HPC 工作负载提供了巨大的性能优势。

ThunderX3服务器还非常适合在云端或边缘以容器或虚拟机的形式运行当前部署在手机和Arm终端上的原生Arm 应用程序。这使得各种新兴的应用有机会成为现实，包括Android云游戏、云端 Android和Arm软件/应用程序开发。Marvell已经在与NVIDIA合作，在MarvellARM服务器方案中支持业内领先的 GPU，以满足HPC 和游戏应用的需求。

基于当前产品的性能以及在极其严苛的环境中的大规模产品化部署， 不断壮大且充满活力的合作伙伴生态系统，Marvell在Arm的服务器市场已经奠定了领导地位，ThunderX3 是Marvell服务器处理器发展历程中又一重要里程碑，Marvell 期待在未来几个月中与您分享更多产品细节。