AMD 第二代 EPYC 處理器正式發表, Zen 2 架構與混合封裝打造顛覆性性能

2019.08.08 07:04AM
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AMD 自 2017 年公布第一代採用 Zen 架構的 EPYC 後,在今天正式宣布採用 Zen 2 7nm 架構、代號 Rome 的第二代 EPYC ,藉由基於 Infinity Fabric 的創新混合式封裝晶片技術,以最大 64 核心、 128 執行緒與 PCIe 4.0 通道等創新技術,並僅有最大 225W TDP 的熱功耗等特性,作為 AMD 新一代 EPYC 的秘密武器,此外第二代 EPYC 也針對單插槽與雙插槽提供不同快取容量的產品線。

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▲第二代 EPYC 自最低 8 核心到最高 64 核心提供廣泛的產品

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▲開場由 AMD 執行長 Lisa Su 蘇姿丰親自主持

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▲第二代 EPYC 具備最高 64 核心與支援 PCIe 4.0 技術

 AMD 執行長 Lisa Su 蘇姿丰再度親臨現場發表這款 AMD 寄予厚望的新伺服器級處理器; Lisa Su 表示,面對新一代伺服器的需求,必須要有創新的新架構滿足包括異構協作、 AI 等需求,同時也需要透過持續的架構改善,不可能在一個世代就建構出符合市場需要的產品,而第二世代的 EPYC 正是延續第一世代 EPYC 同價位最強性能、最多核心與最高記憶體、 I/O 頻寬,同時在架構、基礎性能持續進化的新一代超算級處理器,並在安全性方面,第二代 EPYC 整合基於 Arm Cortex-A5 的安全核心,提供獨立的硬體層級的高度安全性。

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▲ROME 基於 Zen 2 架構

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▲ AMD 強調 EPYC 性能較競品更強大,同時第二代 EPYC 又比 EPYC 有革命性的提升

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▲ PCIe 4.0 帶來更高的記憶體與 I/O 頻寬

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▲基礎性能也領先同價位競爭對手近一倍

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▲第二代 EPYC 可適應當代更複雜的資料中心應用

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▲虛擬機器性能表現優越

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▲同價格高出兩倍的性能與更低的建置成本

同價位最高性能也依舊是 AMD 第二代 EPYC 最大的訴求, AMD 強調在相同的價位之下,第二代 EPYC 可帶來較競品 1.8 到 2 倍的性能,每一美金的性能投資比較競品高出兩倍以上,整套系統的投資可降低 25%-50% 等。

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▲  Zen 2 之後的 Zen 3 架構也規劃完成

在 Lisa Su 結束其演講內容後,由技術長兼副執行長 Mark Papermaster 接棒, Mark Papermaster 表示, AMD 將持續發展新架構,在當前第二世代的 Zen 2 架構之後, AMD 7nm 的 Zen 3 架構也蓄勢待發。

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▲第二代 EPYC 由 8 個 CPU DIE 與一個 I/O 、記憶體的 DIE 構成 

代號 ROME 的第二代 EPYC 再度將原本的 Multi-Die 封裝概念發揚光大,此次採用更創新的混合封裝方式,將 I/O 與工作管理從原本的 CPU DIE 獨立,以 14nm 的 I/O DIE ,透過 AMD 的高速通道技術 Infinity Fabric 與 8 個 7nm 的 Zen2 架構 CPU DIE 溝通,並搭配加大的快取記憶體與 PCIe 4.0 通道,使第二代 EPYC 具備比第一代 EPYC 更強大的運算性能、更多的核心、更高的記憶體容量、更高的 I/O 頻寬,同時降低多核心的溝通延遲與提供更好的能源管理。

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▲ PCIe 4.0 為搭配 NVMe SSD 、網路等提供更高的傳輸頻寬

Zen 2 相較第一代 EPYC 採用的 Zen+ 不僅是製程的提升,在整體架構亦有相當幅度的提升,包括全新的 TAGE ,以及為了多核心協作更具效率提升一倍快取容量與提升快取頻寬,同時也針對 L1 快取的存取方式調整,還有導入兩倍的浮點運算架構等等,光是單核心的性能就已經遠超越第一代 EPYC 。

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▲ Zen2 架構較 Zen 、 Zen+ 是一次顯著的提升

Infinity Fabric 是 AMD 相當重要的高速通道技術,最早出現在 AMD 的單卡雙芯設計的 Radeon Instant 加速器,以全新的高速通道使得晶片與晶片之間可高速的相互溝通,而在 ROME 上, AMD 利用將核心管理挪出 CPU DIE ,由 I/O DIE 搭配 Infinity Fabric 統一管理,使核心與核心之間的協作由 I/O DIE 分配,較第一代 EPYC 需要由其中一個 CPU DIE 發號司令與其它 DIE 溝通更為直接,大幅降低多核心分散運算的延遲,而雙插槽的 CPU 相互溝通的延遲也大幅縮短。

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▲第二代 EPYC 提供 128 條 PCIe 4.0 總線、最大 4TB 的 8 通道 DDR4 記憶體

同時,第二代 EPYC 單一插槽可搭配 8 通道的 DDR4 3200MHz 記憶體,可支援最大 4TB 的記憶體,單一核心可分配最大 64GB 的記憶體,值得注意的是記憶體傳輸峰值的性能可達到 204GBps ,對於需要大量且高速記憶體存取的應用,例如 AI 模型訓練、數據分析等,也有相當大的幫助。

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▲ PCIe 4.0 是 Zen 2 架構的一大特色

另一大特色則是率先搭載 PCIe 4.0 技術, EPYC 具備共 128 條 PCIe 4.0 總線,可提供 8 條 PCIe 4.0 x 16 通道,最多可搭配 6 張 GPU 使用, PCIe 4.0 不僅提供較 PCIe 3.0 更高的頻寬,更降低傳輸的延遲,如此一來包括與加速器、 GPU 的溝通更快,同時搭配基於 PCIe 4.0 的 NVMe SSD 亦有更快的存取性能,對於需要搭配大量儲存的資料中心、數據分析等需要高速數據傳輸的應用而言也能帶來更高的整體性能。

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▲ AMD 針對單插槽與雙插槽提供不同型號的 EPYC 處理器,差別在快取大小

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▲同樣雙插槽平台,第二代 EPYC 提供更高的性能 

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▲單一處理器具備的高核心使第二代 EPYC 比同價位競爭對手更具競爭力

針對不同的伺服器設計型態, AMD 也在第二代 EPYC 提供針對單插槽伺服器與雙插槽伺服器的型號,差異在於單插槽型號的快取記憶體較小,而針對雙插槽平台的型號則針對雙處理器之間的資料相互溝通具備更大的快取。

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▲ AMD 強調基於第二代 EPYC 的單插槽平台將顛覆業界對單插槽伺服器的想像

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▲由於最高達 64 核心, AMD 第二代 EPYC 單插槽平台可媲美競品雙插槽產品

AMD 強調,由第二世代 EPYC 驅動的單插槽伺服器已經不是過往所認為的產品,由於具備最高 64 核心與八通道記憶體支援,單一第二代 EPYC 處理器伺服器能夠媲美競品雙插槽的產品性能,同時若用於虛擬化環境,不僅減少平台成本,更大幅降低能耗、發熱等,使整體建置成本更低。

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▲第二世代 EPYC 生態更為擴大

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▲ HPE 到場站台

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▲基於第二代 EPYC 的 HPE 伺服器已經在今日可出貨

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▲ HPE 利用 EPYC 打破 37 項性能評測基準

Lisa Su 更表示,第二代 EPYC 也獲得生態圈廣泛的支持,較第一代 EPYC 多了一倍的平台,今天 HP Enterprise / HPE 也到場站台,表示基於第二代 EPYC 平台的 ProLight DL325 、 ProLight DL385 以及 Apollo 35 在今日開始供貨,同時 HPE 更表示基於第二代 EPYC 平台的伺服器產品也刷新 37 項伺服器級測試的紀錄,包括企業虛擬化、數據分析等領域都創下驚人的紀錄。

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▲ Twitter 代表

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▲相同機架與散熱設計可供多出 40% 的核心數量

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▲ 第二代 AMD EPYC 為 Twitter 降低 25% 總持有成本

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▲ VMWare 代表

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Dell EMC 代表

另一個站台的則是 Twitter , Twitter 的代表表示,基於 AMD 第二代 EPYC 的數據中心為 Twitter 帶來更好的工作負載,在原本提供 1,240 核心的機架設計擴充到 1,792 個核心,等同一舉提升 40% 的核心數量,並僅需維持相同的散熱整體設計,整體建置成本可降低 25% 。此外包括 Dell EMC 、 VMWare 等代表也親臨現場讚揚 EPYC 的性能表現。

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▲ CRAY 代表

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▲ Frontier 將搭載 AMD 新一代 EPYC 與 Radeon Instant 架構

最後站台的是近期被 HPE 所收購的超級電腦廠商 CRAY , CRAY 也是取得美國能源局、橡樹嶺國家實驗室新一代超級電腦 Frontier 的合約廠商,屆時將透過 AMD EPYC 處理器搭配 AMD 下一代 Radeon Instant 加速器構成基礎架構,同時 CRAY 也強調 Frontier 會是全球最快的超級電腦系統。

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