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期盼已久的第三代AMD EPYC处理器来了

第三代AMD EPYC处理器不管是从核心还是系统层面都有优越的性能,几乎在所有基准跑分上都可以保持很高的记录甚至是世界纪录。对于市场用户而言,从单位成本性能获得来看,第三代产品给IT经理人和投资人很高的性价比。
发布时间:2021-03-15 23:33        来源:赛迪网        作者:徐培炎

 【赛迪网讯】北京时间3月15日23:00(美国东部时间2021年3月15日星期一11:00),AMD正式举办第三代AMD EPYC处理器线上全球数字发布会,终于揭开了用户期盼已久的神秘面纱。

第三代AMD EPYC处理器不管是从核心还是系统层面都有优越的性能,几乎在所有基准跑分上都可以保持很高的记录甚至是世界纪录。对于市场用户而言,从单位成本性能获得来看,第三代产品给IT经理人和投资人很高的性价比。而且在加速布局生态方面,也推出了围绕第三代EPYC产品的更多应用。基于以上优势,第三代EPYC处理器可谓是AMD面向高性能市场迈进转型的重要一步,并且会进一步扩大在数据中心市场版块中的领先地位。 

从14nm到7nm 

AMD高级副总裁兼服务器业务总经理Dan McNamara, 接受赛迪网采访时表示:“霄龙服务器产品发展至今,已有四年的时间。AMD四年前推出代号为‘那不勒斯’的第一代EPYC产品,也推出了片上系统小芯片架构,CCX+IO DIE设计,当时采用的制程工艺是14nm,通过第一代EPYC产品的推出又重新进入数据中心这个宏大的市场。随后2019年8月推出代号为‘罗马’的第二代EPYC系列,从性能提升方面有巨大改善,同时支持PCIe4和DDR4内存,实现了非常高的运算吞吐量。本次发布的第三代EPYC产品从代际IPC性能来看,相比上一代有高达19%的提升,在此基础之上也将推出新的跨代安全方面的改进,比如说SNP技术,并且在工作负载和基准测试中相比上一代的产品实现了约两倍的性能差异。”

在企业市场、云计算市场以及高性能计算当前这三大主要市场板块中,第三代AMD EPYC处理器性能表现领先,Dan McNamara介绍:

·在企业市场方面,用户面临的是海量数据,要运行很多的数据库做大量数据分析,通过数据形成决策支持,获得可行动性,在高度融合的架构中运行他们的业务,在这个领域中有一个叫SPECJBB的性能基准,第三代AMD EPYC应该说是这方面的引领指标,非常适合这种高融合基础架构。

·在云计算市场方面,这是一个快速发展的市场。SPEC Int就是来衡量云计算应用性能的重要指标,第三代AMD EPYC不仅速度常快而且虚机密度高,同时也有支持每个Socket最高的性能,所以对于在云计算中这些CSP来说,他们的总体拥有成本的价值可以实现最大化。

·在高性能计算市场方面,第三代AMD EPYC也在不断发力,并且能够在很多高性能运行基准方面刷新纪录。

从Zen2到Zen3

AMD 全球院士、Zen核心首席设计师Mike Clark接受采访时指出,从Zen2到Zen3架构演进过程做了很多优化,在前端改进方面,把BTB提高了一倍,达到1024。同时增加了分支预测器的带宽,另外在分支预测中消除了冒泡现象,因为冒泡现象在很多架构中是常见问题,能够更快的从误测中去恢复,能够更快的寻址。对于更大的服务器工作负载来说可以更无缝的在op cache和Instruction cache做切换,实现现更高颗粒度的流水线切换。

Mike Clark强调,在执行部分,首先针对整数有专用的分支和ST数据拣选器,有更大的窗口,减少了某些运行时延,在浮点方面增加两个位宽的调度和分发,更快的FMAC周期,还有两条INT8的IMAC流水线,在加载存储这部分有三个加载和两个存储,所以分别增加了一个。同时操作灵活性增加,也对内存依赖性的检测做了优化,而且对于非常随机内存的操作也提供了6个页表查询器,实现更好的TLB查询。

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AMD院士及SoC架构师Noah Beck认为,除了性能提升之外,第三代AMD EPYC处理器还可以实现每核心32MB缓存的访问水平。从上图可以看出第三代AMD EPYC是9个小芯片的设计,依然采用原来的运算CCD和Socket IO整合SoC的设计,所有的八核能够去同时共享32MB的缓存,并且从兼容性上来看,与上一代平台做好了兼容的准备,上代平台更新Bios就可以支持新一代处理器,支持PCIe4并有两个DIMMs通道,4TB每插槽内存,在安全方面已有的虚拟化内存加密基础上,增加了SNP安全嵌套分页,从整个系统来说不管从单线程、单核心还是每个插槽的性能来说都实现了在服务器市场中最强的性能。

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如上图所示,进一步揭示了每一个CCD都可以直接访问L3缓存的优势,能够有效地提升每颗核心能够去调用的缓存的能力,不像原来Zen2架构更少的核心可以共享缓存,对于数据库这样一些需要调用很多核心,同时很大的指令密集型的应用,可能需用用到8MB的缓存容量,在Zen2上是把L3缓存的量用掉了一半,但是在Zen3架构中可以看到32MB的缓存他只需要用四分之一的水平,所以这样每一个核心的数据它可以去使用的缓存容量的提高,可以有效的提高命中率,这个命中率提高就能反映在性能提升上,这个性能的提升因此也是适用于非常非常多的应用,不管是多核心还是多线程的应用。

从63台到32台

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AMD EPYC产品管理全球副总裁Ram Peddibhotla透露,整个第三代EPYC处理器产品的家族,采用了小芯片架构,能够在产品的配置方面给大家提供灵活性,让客户能够在选用方面更加容易。如上图所示,是给大家从低到高去罗列了所有现有组合中的产品,而且功能集全部适用于从低到高的产品,包括内存通道、内存容量,PCIe4 128条还有安全性方面的特性。

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Ram Peddibhotla指出,在第二代的产品上可以看到(上图所示)和至强6258R相比,罗马二代产品性能优越。如果从米兰32核起的产品往后推,不管从单核性能、整体性能还是线程密度方面都有非常强的优势。与英特尔Silver 4216产品相比,第三代EPYC16核产品优势凸显。总结来说,在第二代产品罗马系列就已经超越同类产品,第三代米兰能够进一步把性能差异拉大,把优势做强,所以二代到三代之间性能又有了更大的提升。

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针对不同细分市场,第三代AMD EPYC处理器产品都能带来令人非常信服的性能,这种性能优势可以让客户价值最大化。Ram Peddibhotla认为,从上图可以看到如果客户要配置以SPECrate基准性能计算的2.5万单位的整数性能的话,采用友商的一个6258R的服务器产品需要有63台,如果是第三代AMD EPYC处理器产品 7763的服务器只需要大概一半,32台。所以从这个比较来看,就可以给客户提供非常令人难以拒绝的选择,就是给客户巨大的成本方面的节约,不管是前期购置成本,还是后期维护处理器生命周期的成本,不管是投资支出和运维支出,整体拥有成本一定是第三代AMD EPYC处理器产品有巨大优势,所以整体来看四年的TCO(总体拥有成本)可以实现35%的削减,对于IT决策人士和用户来说,这是巨大的成本节约,一定会选用。

除了性能和整体成本优势方面之外,AMD也在进一步壮大生态布局,去围绕第三代AMD EPYC处理器产品打造更多解决方案,让客户能够更快的、更明显的感受到价值。据AMD介绍,预计到2021年年底,AMD EPYC处理器生态系统将实现大幅增长,届时预计将有超过400个基于历代EPYC处理器产品的云计算实例、以及超过100个基于第三代EPYC处理器的新服务器平台。(文/徐培炎)

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