In occasione di Google Cloud Next ‘24, Google ha annunciato i processori Google Axion, le prime CPU custom dell’azienda basate su Arm e progettate per i data center.
Axion – sottolinea la società americana – offre prestazioni ed efficienza energetica all’avanguardia e sarà disponibile per i clienti di Google Cloud nel corso dell’anno.
Axion è solo l’ultimo di una lunga serie di silicio custom di Google. Dal 2015 l’azienda ha rilasciato cinque generazioni di Tensor Processing Unit (TPU); nel 2018 ha rilasciato la sua prima Video Coding Unit (VCU), ottenendo un’efficienza fino a 33 volte superiore per la transcodifica video; nel 2021 ha accelerato ulteriormente nel custom compute investendo in progetti “system on a chip” (SoC) e ha rilasciato la prima di tre generazioni di chip Tensor per dispositivi mobili.
Sebbene i suoi investimenti negli acceleratori di calcolo abbiano trasformato le capacità dei clienti, afferma Google, il calcolo general-purpose è e rimarrà una parte fondamentale dei carichi di lavoro dei clienti stessi. Gli analytics, il reperimento di informazioni, l’addestramento e il servizio di ML richiedono tutti un’enorme quantità di potenza di calcolo. I clienti e gli utenti che desiderano massimizzare le prestazioni, ridurre i costi dell’infrastruttura e soddisfare gli obiettivi di sostenibilità hanno riscontrato un rallentamento del tasso di miglioramento delle CPU. La legge di Amdahl – mette in evidenza Google – suggerisce che, mentre gli acceleratori continuano a migliorare, il general purpose computing dominerà i costi e limiterà la capacità dell’infrastruttura, a meno che non si facciano investimenti adeguati per tenere il passo.
I processori Axion combinano l’expertise di Google nel campo del silicio con i core CPU Arm più performanti per offrire istanze con prestazioni fino al 30% superiori rispetto alle più veloci istanze generiche basate su Arm oggi disponibili nel cloud, prestazioni fino al 50% superiori e un’efficienza energetica fino al 60% superiore rispetto a istanze comparabili basate su x86 di ultima generazione, afferma Big G. Ed è per questo che l’azienda ha già iniziato a distribuire servizi Google come BigTable, Spanner, BigQuery, Blobstore, Pub/Sub, Google Earth Engine e la piattaforma YouTube Ads sui server Arm di ultima generazione e prevede di distribuire e scalare presto questi e altri servizi su Axion.
Basati sulla CPU Arm Neoverse V2, secondo Google i processori Axion offrono enormi avanzamenti di prestazioni per carichi di lavoro generici come server web e app, microservizi containerizzati, database open-source, cache in-memory, motori di data analytics, media processing, training e inferenza dell’intelligenza artificiale basati su CPU e altro ancora.
Axion si basa su Titanium, un sistema di microcontroller al silicio personalizzato appositamente costruito e di offload scale-out a più livelli. Gli offload di Titanium si occupano delle operazioni della piattaforma, come la rete e la sicurezza, in modo che i processori Axion abbiano maggiore capacità e migliori prestazioni per i carichi di lavoro dei clienti. Titanium scarica anche l’elaborazione I/O dello storage su Hyperdisk, il nuovo servizio di storage a blocchi di Google Cloud che disaccoppia le prestazioni dalle dimensioni dell’istanza e che può essere fornito dinamicamente in tempo reale.
“L’annuncio della nuova CPU Axion da parte di Google segna una tappa significativa nella fornitura di silicio custom ottimizzato per l’infrastruttura di Google e costruito sulla nostra piattaforma Arm Neoverse V2 ad alte prestazioni. Decenni di investimenti nell’ecosistema, combinati con la continua innovazione di Google e i contributi al software open-source, assicurano la migliore esperienza per i carichi di lavoro che contano di più per i clienti e che girano su Arm ovunque“, dichiara Rene Haas, CEO di Arm.
Oltre alle prestazioni, i clienti vogliono operare in modo più efficiente e raggiungere i loro obiettivi di sostenibilità. I data center di Google Cloud sono già 1,5 volte più efficienti della media del settore, afferma l’azienda, e forniscono una potenza di calcolo 3 volte superiore con la stessa quantità di energia elettrica rispetto a cinque anni fa. Google ha fissato obiettivi ambiziosi per far funzionare i suoi uffici, campus e data center con energia priva di emissioni di carbonio, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e offre strumenti per aiutare i clienti a fare un resoconto delle emissioni di carbonio. Con i processori Axion, i clienti possono ottimizzare ancora di più l’efficienza energetica.
Google ha anche una ricca storia di contributi all’ecosistema Arm. Ha sviluppato e reso open source Android, Kubernetes, Tensorflow e il linguaggio Go, e ha lavorato a stretto contatto con Arm e con i partner del settore per ottimizzarli per l’architettura Arm.
Axion è costruito sull’architettura e sul set di istruzioni standard Armv9. Di recente, Google ha contribuito a SystemReady Virtual Environment (VE), lo standard di interoperabilità hardware e firmware di Arm che garantisce l’esecuzione di sistemi operativi e pacchetti software comuni su server e macchine virtuali basati su Arm, rendendo più semplice per i clienti l’implementazione di carichi di lavoro Arm su Google Cloud con una riscrittura limitata del codice. Grazie a questa collaborazione, l’azienda sta accedendo a un ecosistema di decine di migliaia di clienti cloud che stanno già implementando carichi di lavoro e sfruttando il software Arm-native di centinaia di ISV e progetti open-source.
I clienti potranno utilizzare Axion in molti servizi di Google Cloud, tra cui Google Compute Engine, Google Kubernetes Engine, Dataproc, Dataflow, Cloud Batch e altri ancora. Software e soluzioni compatibili con Arm sono ora disponibili sul Google Cloud Marketplace e l’azienda ha recentemente lanciato il supporto in preview per la migrazione di istanze basate su Arm nel servizio Migrate to Virtual Machines.
Le virtual machine basate sui processori Axion saranno disponibili in anteprima nei prossimi mesi: è possibile registrare il proprio interesse con l’apposito form online.
