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    穩健并超越:AMD 第三代EPYC(霄龍)處理器震撼亮相

    受疫情影響,AMD第三代EPYC(霄龍)7003 系列處理器比計劃來得稍微晚了一些,但是產品的性能毫不遜色,越來越多的合作伙伴被吸引到了發布會會場;有趣的是,網上發布會的屏幕上,彈幕留言滿是網友對新產品的期待、對 Lisa Su的贊嘆和對競爭對手的揶揄。

    3月15日,第三代EPYC 7003 系列處理器產品全球同步亮相,每時鐘指令集(IPC)性能提升高達19%,以其在單核、整體以及線程密度等多個方面超強的性能幫助HPC、云計算以及企業級客戶更快地完成更多的工作負載。

    其中,AMD EPYC 7763處理器代表著服務器CPU性能新高,它擁有64核、128線程、8DDR通道、三級緩存256MB,基準頻率為2.45GHz(最大加速頻率3.50GHz),功耗為280W。

    AMD高級副總裁兼服務器業務總經理Dan McNamara

    AMD高級副總裁兼服務器業務總經理Dan McNamara在先前面向中國媒體舉辦的網上 發布會上坦言,第三代EPYC 產品之所以贏得業界的熱情,除了性價比優勢之外,還在于它是AMD向面高性能市場邁進轉型的重要一步,并將有助于提升AMD在數據中心市場版塊中的領先地位。

    令人驚艷的性價比和突出的行業優勢

    AMD EPYC產品管理全球副總裁Ram Peddibhotla總結了第三代EPYC產品在功能和工作負載方面的特性以及帶給客戶的價值。

    部分第三代EPYC處理器在內存通道、內存容量、功耗及及安全性等方面的性能指標。

    此次發布的第三代EPYC 7003 系列19款處理器產品可分為單核性能優化、核心高密度和性能平衡與優化三個大類:四款針對單核性能進行了最大優化——單核頻率、可調用緩存、可使用內存、帶寬、單核性能大幅提升,非常適于關系型數據庫、技術類運算和商用場景;五款核心高密度產品主要為企業應用、高性能計算和云計算等領域提供極高的多線程運算性能和多插槽運算性能;十款產品強調性能平衡與優化,面向對整體擁有成本(TCO)更加敏感的企業客戶。

    數字說明一切。

    對比英特爾至強Gold 5258R 翻番的性能提升(SPEC FP基準測試)

    在高性能計算領域,通過SPEC FP的基準可以看到,與英特爾至強Gold 5258R處理器相比較,第二代EPYC產品已經高出76%的速度,而第三代EPYC產品的性能是至強雙插槽處理器6258R的一倍以上。

    對比英特爾至強Gold 5258R 翻番的性能提升(SpecinRate基準測試)

    在云計算應用領域,基于SpecinRate的基準測試,雙插槽二代EPYC系列比6258R產品快81%,第三代EPYC比6258R提升了一倍還多——巧合的是,這個數字也是106%。

    對比至強8280處理器117%的性能提升(SPEC JBB基準測試)

    在企業應用領域,基于SPEC JBB的基準測試結果顯示,二代EPYC產品比目前性能最強的至強8280處理器快79%,三代EPYC產品性能仍然高出一倍以上,達到117%。

    達到同樣性能所需的服務器數量對比

    若要配置2.5萬單位整數滿足SPECrate的基準性能,采用至強6258R處理器的服務器,得63臺才能滿足需求,而采用第三代EPYC 7763處理器,服務器數量僅需一半——32臺,這意味著巨大的成本節約,并且覆蓋了從前期購置成本到后期維護全生命周期。

    整體擁有成本一直是AMD的巨大優勢。初步計算,四年的TCO(總體擁有成本)可以實現35%的節省。這顯然這是客戶難以抗拒的選擇。

    AMD EPYC產品管理全球副總裁Ram Peddibhotla表示,針對不同細分市場,AMD三代EPYC產品全都提供了令人信服的性能,并且可以直接化為客戶的價值。

    從Zen2到Zen3架構的演進:19%的IPC性能提高

    AMD EPYC系列處理器如此優勢的性價比,其Zen架構功莫大焉,架構的演進,將IPC性能推升到新的高度。

    從二代架構Zen2到三代Zen3之間19%的IPC性能提高,實現也是每個細節分別優化的結果。

    據AMD 全球院士、Zen核心首席設計師Mike Clark介紹,Zen3改善了分支預測功能(增加帶寬),從而可更快地從誤測中恢復并能夠更快的尋址,此舉不僅提高了準確性,同時還有效降低內存訪問時延,借助在op cache和I cache實現無縫地更高顆粒度的流水線切換,以更快的指令,更高指數的吞吐量為工作負載提供更強的賦能。

    下圖展示了從Zen2到Zen3架構演進過程中各優化的部分。

    架構的演進

    Zen3對Core Complex Die (CCD)進行了8核完整的整合,有效地提升每顆核心調用的緩存的能力——所有8核都能直接訪問在本地的L3的32MB緩存(包括所有指令加總起來需要占用8MB的三級緩存),為核心應用提供的緩存容量得到集中和提高,還可以降低時延,對于數據庫一類需要調用多核心、內存子系統比較密集的應用來說可以有效提高性能。

    所有8核都能直接訪問本地的L3的32MB緩存

    針對ZEN2提供了讓內存位寬能夠達到最大的八通道,以及針對成本優化的四通道兩種選擇, ZEN3增加了六通道選擇,既增加了靈活性,有效避免內存通道中出現過熱的點,也更好地平衡工作負載的需求、降低內存的成本和所需的核數。

    在指令集方面的優化方面,加速、加密和解密算法的AVX2指令擴展到256位,大大提升了安全性能。具體做法是改進SEV:限制中斷的注入,限制惡意管理程序注入SEV-ES訪客中斷/異常類型,將調試寄存器添加到交換狀態,在對虛機內存和虛機寄存器做加密保密的基礎上增加系統完整性保護,防止惡意管理程序通過重放、損壞、重新映射做攻擊等等。

    經過實戰檢驗,EPYC對安全從架構方面已經做好了強防御,同時對性能的折損降到最低,系統的安全性和穩定性得到進一步加強。

    AMD院士及SoC架構師Noah Beck補充說,ZEN3延續了AMD在虛擬化等安全方面的核心設計理念,同時把處理器安全集成到io die上,新增了增加對控制流攻擊的防護的影棧技術,還為密鑰的生成、密鑰的管理提供了加密功能,硬件驗證方式實現了更為基礎的平臺的安全,實現了對往來于ROM 到DIMMs之間的數據進行加密,整個核心處于非常安全的水平。

    以硬件驗證啟動過程為例,首先由安全處理器加載片上ROM內存,獲取硬件信任之后加載程序對BIOS驗證并加載程序執行密鑰管理,操作系統再加載操作系統和虛機管理程序等程序。

    EPYC三代產品家族全部采用了小芯片架構,在產品的配置方面提供了靈活性,讓客戶選用更加容易。

    生態布局進一步壯大

    在性能和整體成本優勢方面之外,AMD也在進一步壯大生態布局,圍繞三代 EPYC產品打造更多解決方案,讓客戶能夠更快的、更明顯的感受到提供的價值。

    AMD EPYC最新的生態圖譜

    生態合作伙伴借助AMD的解決方案,把這些價值拓展到超融合、關系型數據庫、數據分析等各種關鍵應用場景,幫助企業拓展業務與應用市場,讓客戶能更快的去獲得和感受這份價值創造的價值。

    延續并進一步擴大EPYC的性能優勢

    致力于持續針對服務器市場提供高性能的處理器,是AMD秉持的戰略。

    EPYC服務器處理器產品發展至今已經四年。

    從2017年推出采用14nm制程工藝、性能優越的第一代EPYC處理器(代號“那不勒斯”)產品、2019年推出采用10nm制程工藝的第二代EPYC處理器(代號“羅馬”)性能提升到達了新高度,跟競品相比有非常明顯的優勢。采用7nm制程工藝的第三代EPYC處理器(代號“米蘭”),在第二代CPU基礎上實現了進一步優化,性能更上一層樓。

    EPYC推出之后在市場上大獲成功,AMD也不斷壯大在各個市場的布局,贏得了更多的行業客戶。AMD高級副總裁兼服務器業務總經理Dan McNamara表示,2019年發布的第二代EPYC處理器產品以優秀的性價比打破了市場格局,為市場、為客戶和伙伴注入了強勁的動力。新發布的第三代的EPYC處理器將與生態系統合作的基礎上做好解決方案的就緒性,延續并進一步擴大這樣的性能優勢。

    “AMD致力于把技術價值傳導給用戶,通過成熟的解決方案交到他們手上,非常無縫非??焖??!盌an McNamara說。

    雖然第三代 EPYC 產品目前只支持單路和雙路的配置,但是即使是單插槽也做到了性能完全不不輸競爭對手四路產品,而實際上這也基本覆蓋了市場的主流需要。AMD正在動態的評估客戶和市場的需要,進一步拓展客戶市場。

    AMD CEO Lisa Su

    對AMD來說,翻身的局面已經打開;發布會上,AMD CEO Lisa Su依然是那樣的慷慨激昂,但底氣顯得越來越足;雖然對手還繼續擅長在14nm制程,但AMD依然不可松懈。

    從那不勒斯來到羅馬,又到了米蘭。下一站,AMD將走向何方?



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