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让业界震惊的EPYC究竟什么样?

【CSDN记者美国奥斯汀报道】北京时间6月21日凌晨,AMD在美国奥斯汀发布全线的超智能服务器处理器,高调宣布重新杀回企业级高性能服务器市场,而在此次发布会中发布的EPYC(霄龙)7000系列处理器,则是承载着AMD收复企业级市场失地的具有决定意义的重要一环。

那么,EPYC到底是何方神圣?为何AMD对其给予如此厚望呢?那下面就让老孙给大家详细的解读一番。

EPYC是AMD从无到有全新设计的一款为满足下一代数据中心以及大数据分析、深度学习、人工智能等领域需求的x86架构高性能服务器处理器,EPYC在软件、硬件上都非常适合数据中心的应用,也能够为大数据分析、深度学习、人工智能等应用领域提供强大的计算能力的支持,具有出色的性能和良好的向后兼容性,在单、双插槽上,EPYC都可以充分发挥领先的性能优势。此外,EPYC在安全性和个性化方面也有着不俗的表现。

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毫不妥协的高性能

EPYC产品的代号是Naples,正式名称是EPYC。AMD关于EPYC的信息一经透露,EPYC所宣称的强大性能就令业界震惊,令竞争对手侧目。全新的EPYC处理器采用32核系统级芯片(SoC)设计,最高可以支持32个高性能Zen核心,每个EPYC芯片设备拥有8通道内存,在一个双插槽服务器内,支持在16内存通道中高达32 DIMMS的DDR4,最高支持4TB的内存,同时基于完整的系统级芯片(SoC)处理器,提供对128 通道PCIe 3.0的完整、高速I/O支持,且无需独立芯片组;,由于支持超线程,其最高可以支持64线程,基于此,EPYC可以提供出色的性能。

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以AMD EPYC 7601为例,与Intel 2699A进行对比,AMD的性能要高出47%。在两路浮点计算上,AMD EPYC 7601的浮点计算能力则比Intel 2699A要高出75%之多。

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而在双插槽性能上,EPYC在所有价格区间产品的性能上均大幅领先于竞争对手。

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如此出色的性能,实际上得益于AMD全新设计的Zen架构。AMD Zen可以说是一个真正从底层开始完全重新设计的CPU架构,由传奇微处理架构设计师Jim Keller 主导设计,性能、能效并重,采用同步多线程 (SMT) 设计和宽执行引擎,每时钟周期指令数(IPC)比“Excavator”架构同样的能耗、频率之下提升了超过40%,而功耗却没有增加,切换电容也改进了超过15%,单线程、多线程、能效可以媲美Intel Skylake/Kaby Lake。

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AMD Zen采用GlobalFoundries 14nm工艺制造,单个CPU核心面积约7平方毫米,四核心只占44平方毫米,缓存面积控制同样优于Intel。Zen架构采用同步多线程 (SMT) 设计和宽执行引擎,能够高效利用可用的微架构资源来尽可能提升计算性能。与之前的微架构相比,全新的低延迟三级高速缓存和新的预读取算法显著提高了缓存命中率,并大幅提高带宽。Zen每个核心处理两个线程,具有8 MB 共享 L3 高速缓存、大容量、统一的 L2高速缓存以及微指令高速缓存,并由两个 AES 单元提供安全性、高效的FinFET晶体管提高Zen性能的同时也降低了功耗。Zen拥有第三代AVFS,划分了大量的电压控制区,比如使用LDO(低压差)电压调节器,可以单独控制每个CPU核心的电压(以及频率),还有RDL(电压分布层)、RVDD、VDD(核心电压控制)、VDDM(缓存电压控制)等等,二级、三级缓存也都是单独供电,同时加入了大量先进的频率、电压、温度传感器。

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CCX是Zen架构的基本模块,包含四个CPU核心和各自的二级缓存、共享的三级缓存,但是虽然每四个核心为一组,但这四个核心除了共享三级缓存之外没有其他任何关联,是彼此完全独立的。

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基于如此强大核心,EPYC在性能上拥有一骑绝尘的性能,自然是顺利成章了。不过,EPYC的优秀不仅仅只体现在性能上,它在安全性和可扩展性上的表现,也非常值得称道。

企业级的高安全性

AMD EPYC提供基于专业的安全硬件,可为用户提供覆盖系统内、外部的全面安全解决方案。由于采用了专业的安全系统集成芯片组和安全加密解决方案,EPYC只需要较少软件参与就可以为用户提供高标准的安全保障。在内存方面,EPYC采用NVDMM进行加密,并把内存分成很多区块,每一个区块都独立分配给各个用户进行管理,这就使得多用户安全得到了保障。通过该安全性解决方案,数据中心不需要花费额外的成本就可提高安全性,而且该安全性解决方案对目前数据中心公司运行的应用也没有任何影响,用户无需为该安全解决方案进行额外的优化,此外,通过AMD提供的数据加密解决方案,EPYC还可以将数据的加密推到更高层次,以帮助用户实现高级的安全管理。

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灵活的个性化选择

EPYC有良好的可扩展性,可以扩展到两个插槽上,它包含128条PCIe通道,完全可以由用户自由配置,此外,EPYC还拥有一套完善的集成芯片组,无需对芯片组额外进行二次设计。延续了AMD一直以来都强调的向后兼容性,EPYC插槽不仅可以容纳现有的芯片,同时还可以兼容下一代芯片,这就为用户节省了升级方面的投资。为了满足不同工作负载量的需求,EPYC给用户提供多种可供选择的产品,但EPYC全线产品都拥有8通道DDR4内存和128个PCIe通道。

虽然现在市场上80%的市场份额都是双插槽的服务器,但实际上单插槽解决方案对于数据中心的用户可能是一个更好的选择,它将大大降低数据中心的能耗,为用户节省大量能耗方面的成本,并且,EPYC单插槽和双插槽之间细节差别很小,都能够充分发挥EPYC在性能方面的优势。EPYC在双插槽方面的特色是“性能领先”,同时有非常平衡的架构,而在单插槽方面的特色是“毫不妥协”,客户可以选择不同性能的产品来满足所需要的工作负载量。

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重塑企业级生态

在企业市场,产品固然重要,但最重要的还是生态,AMD自然深知这一点,因此,AMD在开始设计EPYC解决方案伊始,就非常注重与生态系统的关系,AMD认为,良好的生态系统是陪伴EPYC成长的重要基础,而良好的生态系统不仅包括原始设备制造商(OEM)、原始设计商(ODM)、还包括软件、操作系统、云等各个生态系统。
事实上,AMD正在利用整个X86生态系统的强大力量,来推进EPYC的发展,包括对微软Windows服务器、红帽RedHat、Suse等操作系统,思科、HPE等硬件厂商以及VMware、Citrix、Xen、KVM等虚拟化软件和Visual Studio、GCC、Java等一些开发工具的支持。

目前,EPYC在整个生态系统中的生长势头很强劲,与生态系统的深入合作也在加强,AMD正进一步获得操作系统伙伴全方位的支持,AMD将会持续驱动EPYC与更多的合作伙伴进行合作和创新,充分发挥EPYC各方面的优势,而AMD也希望能够凭借EPYC得天独厚的优势,在X86,这个目前最强大的高性能生态系统中重塑AMD的企业级生态。

写在最后

多年以来,在企业级服务器处理器市场,Intel一家独大,因为缺乏市场竞争,Intel虽然每年都会对处理器进行升级,但每次性能的提升总是一点点,因此,Intel被网友戏称为“牙膏厂”。

而近一年来,AMD在市场上的表现非常活跃。从去年推出第七代APU、北极星架构显卡,到今年3月发布AMD锐龙7系列处理器,4月推出锐龙5系列处理器、Radeon RX 500系列显卡,AMD一次次用产品证明,其在技术方面已经实现了大踏步前进。无竞争不进步,老孙希望,此次AMD携EPYC的强势回归,能够给死水微澜的企业级服务器市场带来一阵汹涌的波涛,推动企业级服务器市场向着更快、更高、更强的方向良性健康的发展!

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