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AMD 第二代 EPYC 处理器正式发布, Zen 2 架构与混合封装打造颠覆性性能

AMD 自 2017 年公布第一代采用 Zen 架构的 EPYC 后,在今天正式宣布采用 Zen 2 7nm 架构、代号 Rome 的第二代 EPYC ,藉由基于 Infinity Fabric 的创新混合式封装芯片技术,以最大 64 核心、 124 线程与 PCIe 4.0 通道等创新技术,并仅有最大 225W TDP 的热功耗等特性,作为 AMD 新一代 EPYC 的秘密武器,此外第二代 EPYC 也针对单插槽与双插槽提供不同快取容量的产品线。

▲第二代 EPYC 自最低 8 核心到最高 64 核心提供广泛的产品

▲开场由 AMD 总经理 Lisa Su 苏姿丰亲自主持

▲第二代 EPYC 具备最高 64 核心与支持 PCIe 4.0 技术

 AMD 总经理 Lisa Su 苏姿丰再度亲临现场发布这款 AMD 寄予厚望的新服务器级处理器; Lisa Su 表示,面对新一代服务器的需求,必须要有创新的新架构满足包括异构协作、 AI 等需求,同时也需要透过持续的架构改善,不可能在一个世代就建构出符合市场需要的产品,而第二世代的 EPYC 正是延续第一世代 EPYC 同价位最强性能、最多核心与最高内存、 I/O 频宽,同时在架构、基础性能持续进化的新一代超算级处理器,并在安全性方面,第二代 EPYC 整合基于 Arm Cortex-A5 的安全核心,提供独立的硬件层级的高度安全性。

▲ROME 基于 Zen 2 架构

▲ AMD 强调 EPYC 性能较竞品更强大,同时第二代 EPYC 又比 EPYC 有革命性的提升

▲ PCIe 4.0 带来更高的内存与 I/O 频宽

▲基础性能也领先同价位竞争对手近一倍

▲第二代 EPYC 可适应当代更复杂的资料中心应用

▲虚拟机器性能表现优越

▲同价格高出两倍的性能与更低的建置成本

同价位最高性能也依旧是 AMD 第二代 EPYC 最大的诉求, AMD 强调在相同的价位之下,第二代 EPYC 可带来较竞品 1.8 到 2 倍的性能,每一美金的性能投资比较竞品高出两倍以上,整套系统的投资可降低 25%-50% 等。

▲  Zen 2 之后的 Zen 3 架构也规划完成

在 Lisa Su 结束其演讲内容后,由技术长兼副总经理 Mark Papermaster 接棒, Mark Papermaster 表示, AMD 将持续发展新架构,在当前第二世代的 Zen 2 架构之后, AMD 7nm 的 Zen 3 架构也蓄势待发。

▲第二代 EPYC 由 8 个 CPU DIE 与一个 I/O 、内存的 DIE 构成 

代号 ROME 的第二代 EPYC 再度将原本的 Multi-Die 封装概念发扬光大,此次采用更创新的混合封装方式,将 I/O 与工作管理从原本的 CPU DIE 独立,以 14nm 的 I/O DIE ,透过 AMD 的高速通道技术 Infinity Fabric 与 8 个 7nm 的 Zen2 架构 CPU DIE 沟通,并搭配加大的快取内存与 PCIe 4.0 通道,使第二代 EPYC 具备比第一代 EPYC 更强大的运算性能、更多的核心、更高的内存容量、更高的 I/O 频宽,同时降低多核心的沟通延迟与提供更好的能源管理。

▲ PCIe 4.0 为搭配 NVMe SSD 、网络等提供更高的传输频宽

Zen 2 相较第一代 EPYC 采用的 Zen+ 不仅是制程的提升,在整体架构亦有相当幅度的提升,包括全新的 TAGE ,以及为了多核心协作更具效率提升一倍快取容量与提升快取频宽,同时也针对 L1 快取的存取方式调整,还有导入两倍的浮点运算架构等等,光是单核心的性能就已经远超越第一代 EPYC 。

▲ Zen2 架构较 Zen 、 Zen+ 是一次显着的提升

Infinity Fabric 是 AMD 相当重要的高速通道技术,最早出现在 AMD 的单卡双芯设计的 Radeon Instant 加速器,以全新的高速通道使得芯片与芯片之间可高速的相互沟通,而在 ROME 上, AMD 利用将核心管理挪出 CPU DIE ,由 I/O DIE 搭配 Infinity Fabric 统一管理,使核心与核心之间的协作由 I/O DIE 分配,较第一代 EPYC 需要由其中一个 CPU DIE 发号司令与其它 DIE 沟通更为直接,大幅降低多核心分散运算的延迟,而双插槽的 CPU 相互沟通的延迟也大幅缩短。

▲第二代 EPYC 提供 128 条 PCIe 4.0 总线、最大 4TB 的 8 通道 DDR4 内存

同时,第二代 EPYC 单一插槽可搭配 8 通道的 DDR4 3200MHz 内存,可支持最大 4TB 的内存,单一核心可分配最大 64GB 的内存,值得注意的是内存传输峰值的性能可达到 204GBps ,对于需要大量且高速内存存取的应用,例如 AI 模型训练、数据分析等,也有相当大的帮助。

▲ PCIe 4.0 是 Zen 2 架构的一大特色

另一大特色则是率先搭载 PCIe 4.0 技术, EPYC 具备共 128 条 PCIe 4.0 总线,可提供 8 条 PCIe 4.0 x 16 通道,最多可搭配 6 张 GPU 使用, PCIe 4.0 不仅提供较 PCIe 3.0 更高的频宽,更降低传输的延迟,如此一来包括与加速器、 GPU 的沟通更快,同时搭配基于 PCIe 4.0 的 NVMe SSD 亦有更快的存取性能,对于需要搭配大量储存的资料中心、数据分析等需要高速数据传输的应用而言也能带来更高的整体性能。

▲ AMD 针对单插槽与双插槽提供不同型号的 EPYC 处理器,差别在快取大小

▲同样双插槽平台,第二代 EPYC 提供更高的性能 

▲单一处理器具备的高核心使第二代 EPYC 比同价位竞争对手更具竞争力

针对不同的服务器设计型态, AMD 也在第二代 EPYC 提供针对单插槽服务器与双插槽服务器的型号,差异在于单插槽型号的快取内存较小,而针对双插槽平台的型号则针对双处理器之间的资料相互沟通具备更大的快取。

▲ AMD 强调基于第二代 EPYC 的单插槽平台将颠覆业界对单插槽服务器的想像

▲由于最高达 64 核心, AMD 第二代 EPYC 单插槽平台可媲美竞品双插槽产品

AMD 强调,由第二世代 EPYC 驱动的单插槽服务器已经不是过往所认为的产品,由于具备最高 64 核心与八通道内存支持,单一第二代 EPYC 处理器服务器能够媲美竞品双插槽的产品性能,同时若用于虚拟化环境,不仅减少平台成本,更大幅降低能耗、发热等,使整体建置成本更低。

▲第二世代 EPYC 生态更为扩大

▲ HPE 到场站台

▲基于第二代 EPYC 的 HPE 服务器已经在今日可出货

▲ HPE 利用 EPYC 打破 37 项性能评测基准

Lisa Su 更表示,第二代 EPYC 也获得生态圈广泛的支持,较第一代 EPYC 多了一倍的平台,今天 HP Enterprise / HPE 也到场站台,表示基于第二代 EPYC 平台的 ProLight DL325 、 ProLight DL385 以及 Apollo 35 在今日开始供货,同时 HPE 更表示基于第二代 EPYC 平台的服务器产品也刷新 37 项服务器级测试的纪录,包括企业虚拟化、数据分析等领域都创下惊人的纪录。

▲ Twitter 代表

▲相同机架与散热设计可供多出 40% 的核心数量

▲ 第二代 AMD EPYC 为 Twitter 降低 25% 总持有成本

▲ VMWare 代表

▲ Dell EMC 代表

另一个站台的则是 Twitter , Twitter 的代表表示,基于 AMD 第二代 EPYC 的数据中心为 Twitter 带来更好的工作负载,在原本提供 1,240 核心的机架设计扩充到 1,792 个核心,等同一举提升 40% 的核心数量,并仅需维持相同的散热整体设计,整体建置成本可降低 25% 。此外包括 Dell EMC 、 VMWare 等代表也亲临现场赞扬 EPYC 的性能表现。

▲ CRAY 代表

▲ Frontier 将搭载 AMD 新一代 EPYC 与 Radeon Instant 架构

最后站台的是近期被 HPE 所收购的超级电脑厂商 CRAY , CRAY 也是取得美国能源局、橡树岭国家实验室新一代超级电脑 Frontier 的合约厂商,届时将透过 AMD EPYC 处理器搭配 AMD 下一代 Radeon Instant 加速器构成基础架构,同时 CRAY 也强调 Frontier 会是全球最快的超级电脑系统。

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