Buzz
Trong những năm gần đây, sự phát triển vượt bậc của Arm đã mở rộng ra ngoài lĩnh vực vi xử lý di động và ứng dụng nhúng truyền thống. Các sản phẩm từ Apple và Qualcomm đang dần khẳng định sức mạnh trên thị trường PC, đặt ra câu hỏi liệu x86 có đang trở nên lỗi thời? Liệu kiến trúc Arm có thực sự mang lại hiệu suất và hiệu năng năng lượng vượt trội so với x86?
Vi xử lý AmpereOne A192-32X trên socket LGA 5964Nguyên nhân chính của tình trạng này phần lớn đến từ Intel, khi hãng này đã không có sự đổi mới trong nhiều năm qua. Các dây chuyền sản xuất bị tụt hậu và những thay đổi ở cấp lãnh đạo đã làm giảm sức cạnh tranh của các sản phẩm của Intel. Tuy nhiên, ngoài Intel, AMD vẫn duy trì việc ra mắt các vi xử lý mới mạnh mẽ hơn phiên bản cũ. Với dòng vi xử lý Turin và phiên bản cao nhất EPYC 9965 có tới 192 lõi, AMD ngang tầm với AmpereOne A192-32X. Chúng ta sẽ cùng thử so tài trực tiếp giữa x86 và Arm ở mức độ 1:1.
Ampere và các dòng sản phẩm
Trước khi đi sâu vào chi tiết, hãy cùng tìm hiểu một chút về Ampere. Ampere, hay còn gọi là Ampere Computing LLC, là một công ty thiết kế vi xử lý còn khá mới mẻ, được thành lập vào năm 2017 bởi Renée James, người từng là chủ tịch của Intel trong ba năm trước khi tách ra và lập công ty riêng. Đây là một trong những công ty hiếm hoi chú trọng vào thị trường chip server, hoàn toàn dựa trên kiến trúc Arm.
Hiện tại, Ampere có hai dòng sản phẩm chính là Ampere Altra và AmpereOne. Trong đó, Altra được coi là dòng sản phẩm "cũ hơn", với các phiên bản từ 32 đến 128 nhân xử lý, ra mắt vào năm 2020 và được sản xuất trên công nghệ TSMC N7. Đến năm 2022, AmpereOne ra mắt với số nhân xử lý tối đa lên tới 192 và hỗ trợ các chuẩn PCIe 5 và DDR5, sản xuất trên dây chuyền TSMC N5 hiện đại hơn. Vào giữa năm nay, công ty thông báo kế hoạch phát triển phiên bản AmpereOne với 256 nhân xử lý và hợp tác với Qualcomm để phát triển một số sản phẩm, tuy nhiên phiên bản này vẫn chưa được ra mắt, vì vậy AmpereOne A192-32X hiện vẫn là dòng sản phẩm cao cấp nhất.
Cần lưu ý rằng Ampere có quy mô nhỏ hơn nhiều so với AMD và Intel. Dù các sản phẩm của Ampere có giá niêm yết thấp hơn so với các đối thủ x86, nhưng không có nghĩa là bạn có thể dễ dàng sở hữu chúng. Theo Phoronix, mặc dù AmpereOne đã ra mắt từ hai năm trước, nhưng sản lượng hiện nay vẫn còn rất hạn chế. Lẽ ra, nó đã có thể đối đầu với chip Bergamo 128 nhân của AMD hoặc Sierra Forest 144 nhân của Intel, nhưng do sản xuất chậm chạp, hiện tại đối thủ chính của nó là Turin Dense 192 nhân của AMD.
Phiên bản AmpereOne 192 nhân hỗ trợ 12 kênh DDR5 sẽ có mặt vào cuối năm 2024
Dù cuộc so sánh lần này có phần không hoàn hảo, nhưng chúng ta không thể làm gì hơn được vì sự chậm trễ này đến từ phía nhà sản xuất. Một sản phẩm ra mắt quá muộn đương nhiên phải chấp nhận sự bất lợi trước các đối thủ. Quy luật của thị trường luôn là: "thuận mua vừa bán".
So sánh chi tiết về kỹ thuật
Có khá nhiều sự khác biệt giữa hai con chip trong cuộc đối đầu này. Một bên là kiến trúc x86_64 mới nhất của AMD, còn bên kia là AArch64 của Arm. Mặc dù cả hai đều có 192 nhân, nhưng AMD EPYC gần như mạnh mẽ hơn hẳn - nó hỗ trợ SMT, cho phép xử lý tối đa 384 luồng. Ngoài ra, EPYC có tần số xung nhịp linh hoạt hơn, dao động từ 2.25 đến 3.7 GHz, hỗ trợ tới 12 kênh bộ nhớ DDR5-6000 (với khả năng đạt tới 6400 MHz trong một số trường hợp), và có TDP lên tới 500 W, đi kèm với bộ đệm L3 Cache lên đến 384 MB.
Thông số kỹ thuật so sánh giữa hệ thống EPYC và AmpereOne
Giá của các dòng chip AmpereOne
Do yếu tố "khó tìm" nên Phoronix chỉ có thể tiếp cận được một hệ thống Supermicro AmpereOne, không thể thực hiện so sánh hiệu năng giữa các hệ thống 2P (xem xét hiệu quả khi sử dụng nhiều CPU). Vì thế, lần này chỉ có kết quả so sánh giữa 1P và 1P.
Kết quả đo hiệu năng
Hiệu năng tổng thể và mức tiêu thụ điện năng
Mặc dù TDP của con chip EPYC lên tới 500 W, nhưng qua thử nghiệm thực tế, mức tiêu thụ điện chỉ đạt tối đa 462 W, trung bình 275 W, và khi ở trạng thái nghỉ (idle) là dưới 20 W. AmpereOne, ngược lại, có các con số lần lượt là 401 W, 231 W và 101 W. Chúng ta chưa rõ nguyên nhân, nhưng rõ ràng trạng thái nghỉ của AmpereOne có vấn đề, có thể do BIOS chưa hoàn thiện. Tuy nhiên, khi thực hiện các bài kiểm tra tải đầy đủ (full load), con số idle không ảnh hưởng quá nhiều. Tổng thể, AmpereOne sử dụng ít điện hơn EPYC, nhưng sự chênh lệch không đáng kể, chỉ khoảng 20% (231 W so với 275 W).
Điều đáng chú ý là 192 nhân Zen 5c mạnh mẽ hơn gấp 1.6 lần so với 192 nhân AArch64, mặc dù xung nhịp giữa chúng có thể xem là tương đương. Do đó, nếu đem so sánh hiệu suất và mức tiêu thụ điện năng (p/p), AmpereOne không thể cạnh tranh với EPYC.
Bạn có thể cho rằng bài so sánh này không công bằng vì AmpereOne sử dụng tiến trình sản xuất cũ hơn EPYC. Tuy nhiên, nếu cả hai sử dụng cùng một tiến trình, hiệu suất trên mỗi watt của Arm vẫn không thể so bì với x86. Trên thực tế, trong một bài so sánh khác vào năm ngoái, chip Ampere 192 nhân khi đối đầu với các dòng Zen 4/4c của AMD cũng không thể vượt trội. AmpereOne A192-32X tiêu tốn điện tương đương với EPYC 9754 nhưng hiệu suất kém tới 10%.
Tuy nhiên, có một trường hợp đặc biệt mà Arm vượt trội so với x86, đó là khi so với các chip Xeon của Intel. Nhưng cần lưu ý rằng chỉ Intel mới là đối thủ x86 đáng kể, còn EPYC của AMD vẫn cho hiệu suất trên mỗi watt tốt hơn so với Arm.
So sánh sức mạnh của AmpereOne với EPYC và Xeon đời cũ
Trở lại thực tế, việc so sánh AmpereOne với EPYC 9005 có thể coi là "ép buộc", nhưng đây là thực tế khó khăn của thị trường công nghệ, đặc biệt là trong lĩnh vực sản phẩm dành cho doanh nghiệp. Nếu như người dùng cá nhân có thể "đua theo xu hướng", "thử nghiệm", hay "khám phá", thì các doanh nghiệp lại không thể làm vậy. Bạn không thể dùng sản phẩm của mình để thử nghiệm. Trong thế giới kinh doanh, thời gian chính là tiền bạc. Một doanh nghiệp không thể "chờ đợi" cả năm trời chỉ để "mong đợi" một sản phẩm chưa rõ hiệu quả. Do đó, nếu Ampere không thể cung cấp sản phẩm đúng hẹn, họ không thể trách khách hàng lựa chọn Intel hoặc AMD.
Dù Ampere không phải là công ty duy nhất có khả năng sản xuất chip Arm cho server, nhưng thị trường này rất khốc liệt và không dễ dàng để bước vào. Cần nhớ rằng, server là một lĩnh vực có yêu cầu khắt khe hơn nhiều so với PC hay di động. Chi phí để sản xuất một con chip 192 nhân cao gấp nhiều lần so với những con chip chỉ có vài chục nhân. Và khi chi phí càng cao, rủi ro cũng lớn hơn, đòi hỏi những tính toán và chiến lược cực kỳ cẩn trọng trước khi đưa ra quyết định quan trọng.
