Im Sommer 2017 kündigte AMD seine erste Generation von EPYC-Server-Mikroprozessoren an, die auf der Zen-Mikroarchitektur basieren. Und obwohl dies keinen enormen Verkaufserfolg brachte (Intel war immer noch unerreichbar), wurde es definitiv zu einer neuen Entwicklungsrunde für das Unternehmen. Schon damals waren die vorhandenen Lösungen in fast allen Bereichen hervorragend: Multi-Core und Multithreading, automatisches Übertakten, schneller Speicher, erweiterte Funktionen für externe Peripheriegeräte und vieles mehr.
Die zweite Generation von Epics war nicht nur eine logische Fortsetzung der ersten Serie, sondern löste auch weitgehend die wenigen Probleme, die seit ihrer Ankündigung aufgetreten sind. Die Entwickler wechselten zu einem fortgeschritteneren technischen Prozess, lernten das Zusammensetzen von Kernen (Modelle mit bis zu 64 Recheneinheiten wurden verfügbar), boten noch schnelleren Speicher und einen verbesserten PCI Express-Bus. Und nach einer Weile wurden der L3-Cache und die Taktfrequenzen zusätzlich angehoben, wodurch die Zeile unter dem Codenamen Rome 7Fx2 aktualisiert wurde. Industrielle Akteure haben endlich eine völlig wettbewerbsfähige Alternative erhalten, um eine Vielzahl von Aufgaben zu einem optimalen Preis zu lösen.
Sicher und produktiv
Prozessoren für Serverstationen sind Computerlokomotiven, die fast rund um die Uhr arbeiten und große Mengen an Informationen verarbeiten, die unter anderem vertraulich sein können. Die zu lösenden Aufgaben, sei es die Arbeit mit neuronalen Netzen, Datenbankanalyse, maschinelles Lernen oder Cloud Services, erfordern maximale Leistung und Skalierbarkeit über einen weiten Bereich, während erschwingliche Hardwaredienste und Gesamtbetriebskosten zur Verfügung stehen. Daher stehen hier die Themen architektonische, technologische Verbesserungen und Informationssicherheit an erster Stelle.
AMD EPYC ist nicht nur ein Hochleistungs-Chip mit vielen Kernen, sondern auch eine leistungsstarke Software-Unterstützung, die es ihnen ermöglicht, Hardware-Angriffen und MDS-Schwachstellen zu widerstehen. Im Vergleich zu den Ryzen 1XXX-2XXX-Desktop-Lösungen sind sie von dem Bündel von SMM Callout- und Collide + Probe- und Load + Reload-Schwachstellen, die die Kontrolle über die UEFI-Firmware und den Zugriff auf RAM erlangen können, praktisch nicht betroffen. Durch die rechtzeitige Softwarekorrektur des Betriebssystems und des Mikrocodes wird Ihre Hardware mit größerer Wahrscheinlichkeit vor unerwünschten Hacker-Interferenzen geschützt. Darüber hinaus haben wir Verbesserungen gegenüber der ersten Version der Architektur. Somit sind aktualisierte EPYCs vor allen Versionen von Spectre geschützt und müssen nicht mehr die Anweisungen der Chipsatz-Firmware und der Betriebssystemsoftware aktualisieren.
In Übereinstimmung mit dem blauen Lager sollte angemerkt werden, dass viele Klagen gegen Intel eingereicht wurden, die in der Tat durch die Probleme der Prozessoranfälligkeit verursacht wurden. Dies zwang die Spezialisten des Unternehmens, dringend nach Methoden zu suchen, um Risiken zusammen mit der Implementierung der erforderlichen Softwarekorrekturen zu reduzieren. Letztendlich wurde das globale Problem gelöst, wie die Ankündigung der meisten großen Cloud-Anbieter zeigt. Wenn Xeon jedoch in Bezug auf die Informationssicherheit immer noch einen angemessenen Wettbewerb bietet, sind sie in Bezug auf die Kristallarchitektur und die grobe Leistung viel schlechter.
Funktionen und Vorteile von "Epic" -Prozessoren
Hersteller von Computergeräten bringen jährlich neue Hardware auf den Markt, um mit dem Verbrauchermarkt Schritt zu halten und GIKs mit fortschrittlichen Entwicklungen zu versorgen. Die Veröffentlichung der zweiten Generation von EPYC-Prozessoren kann zu Recht als AMDs Durchbruch bei der Serverhardware angesehen werden. Diese Lösungen bieten eine beeindruckende Leistung zu geringeren Kosten, ohne die völlig anderen Gesamtbetriebskosten zu erwähnen. Es ist nicht verwunderlich, dass die Branche die neue Generation von "roten" Chips mit einem Knall begrüßte und IT-Giganten wie Amazon und Microsoft Software-Support für sie bereitstellten. Dies ermöglichte es EPYC, trotz der konservativen Ansichten des Serverhardwaremarktes schnell in der Öffentlichkeit bekannt zu werden.
Die Zweckmäßigkeit der Auswahl von AMD-Lösungen wird deutlich, wenn Sie deren Vorteile berücksichtigen. Unter den wichtigsten, die die Entwickler implementieren konnten:
- Neue 7-nm-Prozesstechnologie und Verbesserungen der Mikroarchitektur (mittlerweile setzt der Wettbewerber jährlich neue Pluspunkte neben seine veraltete 14-nm-Lithografie);
- Chiplet-Layout, mit dem die Kosten für Mehrkernprozessoren erheblich gesenkt werden können;
- Eine große Auswahl, bis zu Modellen mit 64 Kernen (128 Threads);
- Implementierung eines neuen PCIe-Busses Version 4.0 mit deutlich erhöhter Bandbreite;
- Ein sich aktiv entwickelndes Ökosystem und Unterstützung durch die Industrie (sowohl Hardware- als auch Softwarehersteller fungieren als Partner).
Und jetzt im Detail….
Weniger ist besser
Das Fehlen einer echten Konkurrenz war für Intel ein grausamer Scherz. Die Architektur ihrer Chips hat sich seit 7 Jahren nicht geändert, und jedes Jahr treffen wir auf "aktualisierte Sandy Bridge", nur mit etwas höheren Taktraten. Eine Leistungssteigerung von 5-10% zieht überhaupt keine Innovationen an, insbesondere wenn Sie mit der Veröffentlichung neuer Chips ein neues Motherboard kaufen müssen.
Aber lassen Sie uns nicht über traurige Dinge sprechen: Dank der Implementierung fortschrittlicher technischer Lösungen hat AMD als erster Prozessoren eingeführt, die auf der 7-nm-Prozesstechnologie basieren (wir sprechen von x86, natürlich zählen mobile Apple A12 und Snapdragon 855 hier nicht). Was tut es? Kurz gesagt - die Möglichkeit, mehr Transistoren pro Flächeneinheit zu platzieren. Von hier aus erhalten wir mehr Operationen (bessere Leistung) mit weniger Erwärmung und 90% Ausbeute an verwendbaren Kristallen.
Architekturverbesserungen haben sich auch auf die Verbindung zum RAM ausgewirkt. EPYCs der zweiten Generation "out of the box" unterstützen den DDR4-3200-MHz-Standard (Intel läuft mit 2933 MHz), und Enthusiasten können ihn leicht übertakten, indem sie einfach die Spannung und das Profil im BIOS ändern.
Im Rahmen dieses Absatzes kann man die Arbeit an einem der schwächsten Punkte der Zen-Mikroarchitektur der 1. Generation, nämlich einem schwachen Indikator für Operationen pro Uhr, nicht übersehen. Zen 2 hat dieses Manko beseitigt und den neuen Kernen eine fast 15% ige Verbesserung der Rechengeschwindigkeit bei gleichen Taktraten ermöglicht. Und für die Multithread-Leistung ist die Ausführung typischer Serveroperationen 23% schneller (vergessen Sie nicht die doppelte Anzahl von Kernen und die erhöhte Häufigkeit). Und das alles passt in das deklarierte wärmeisolierende Gehäuse, das bei älteren Modellen 250 Watt erreicht.
Die Verwendung eines Chipsatz-Layouts zur Erstellung von Prozessoren ist eines der Hauptargumente für AMD gegenüber seinem ewigen Konkurrenten. Chiplets sind einzelne Kristalle, die über einen schnellen Datenbus verbunden sind. Die aktualisierte Generation der AMD Infinity-Mikroarchitektur ist speziell für Multi-Core-Computing optimiert. Zusätzlich zu den Ausführungseinheiten wird ein zentrales Chiplet mit allen erforderlichen Controllern hinzugefügt, das für die Dateneingabe und -ausgabe verantwortlich ist. Die Verbindung der Ausführungseinheiten mit dem zentralen Hub wird jetzt durch Hochgeschwindigkeits-Infinity-Fabric-Tracks bereitgestellt. Als Ergebnis stellen wir fest, dass das Flaggschiff Epic 7742 über 8 Chiplets verfügt, die 64 Hardwarekerne mit der Fähigkeit zur gleichzeitigen Verarbeitung von 128 Threads hosten. All dies ist gespickt mit beeindruckenden 256 MB schnellem L3-Cache.Und das einzige schwache Glied in der Architektur ist immer noch die Geschwindigkeit des Zugriffs auf RAM (Latenz). Darüber hinaus ist Zen 2 angesichts des ersten EPYC sogar seinem Vorgänger etwas unterlegen.
Ein paar weitere wichtige Vorteile
Die aktualisierten Prozessoren verfügen jeweils über 128 PCIe 4.0-Busspuren. Nicht nur die Nummer im Namen hat sich geändert, sondern auch die tatsächliche Datenübertragungsrate, die in ihrer Spitze einen Rekord von einem halben Terabyte pro Sekunde erreichen kann. Die Verdoppelung der Zeilenanzahl gilt zwar nicht für Motherboards mit zwei Sockeln. Der Infinity Fabric-Bus, der sie verbindet, benötigt die Hälfte. Durch die Aufteilung der Prozessorleitungen in 8 Gruppen zu je 16 Teilen werden gleichzeitig bis zu 32 Solid-State-Laufwerke unterstützt, die über SATA- oder NVMe-Schnittstellen verbunden sind.
Die Einführung des neuen PCIe-Standards dürfte für Konsumenten von Desktop-Hardware unbemerkt bleiben, verspricht jedoch für die Besitzer von Serverstationen echte Vorteile. Beispielsweise verdoppelt ein Bus die Geschwindigkeit von Solid-State-Laufwerken und skaliert linear für Lese- und Schreibvorgänge von Dateien. Es ist auch eine Gelegenheit, Daten mit einer höheren Geschwindigkeit über das Netzwerk zu übertragen oder die Kommunikation mit Grafik- und Tensorbeschleunigern bei der Wartung neuronaler Netzwerke zu verbessern.
Ein wichtiges Plus sind die erweiterten Verschlüsselungsfunktionen von RAM, insbesondere AES-128, und die verbesserte Softwarevirtualisierung. Dazu mussten die Entwickler einen separaten 32-Bit-AMD Secure Processor-Controller in den Chip "nähen", um die kryptografische Funktionalität zu erweitern. Interessanterweise sind solche beeindruckenden Fähigkeiten des EPYC der zweiten Generation wahrscheinlich eine Folge der Arbeit an externen Projekten: Spielekonsolen von Microsoft und Sony. Da Kunden auf Software-Isolation ihrer Produkte mit Schutz vor Hacking mit Hardware-Verschlüsselungsmethoden bestanden.
Jeder Server nach Bedarf
Die Architektur, Prozesstechnologie und Busse sind natürlich gut, aber der Endbenutzer benötigt Besonderheiten. Die Hauptsache, die AMD-Serverprozessoren voneinander unterscheidet, ist der Unterschied in der Anzahl der Kerne, der Rest ist folglich von der ersten Ableitung. Es gibt Orte zum Durchstreifen, 14 Modelle stehen für alle Gelegenheiten zur Verfügung:
- 8 Kerne / 16 Gewinde - EPYC 7252 (7262);
- 12 Kerne / 24 Gewinde - EPYC 7272;
- 16 Kerne / 32 Gewinde - EPYC 7282 (7302);
- 24 Kerne / 48 Gewinde - EPYC 7352 (7402);
- 32 Kerne / 64 Fäden - EPYC 7452 (7502, 7452);
- 48 Kerne / 96 Gewinde - EPYC 7552 (7642);
- 64 Kerne / 128 Threads - EPYC 7702 (7742).
Die EPYC-Prozessoren aus der Rome 7Fx2-Reihe werden zu Recht zur obigen Liste hinzugefügt. Tatsächlich ist dies dieselbe Architektur, aus der die Entwickler zusätzliche 500 MHz pro Kern herausholen und einen Cache hinzufügen konnten. Laut AMD selbst stellte sich heraus, dass dies Prozessoren mit der besten Leistung pro Kern auf dem Markt sind. Die Anzahl dieser Kerne ist zwar auf drei Modelle beschränkt: mit 8, 16 und 24. Sofort stellen wir fest, dass diese Art von "Kieselsteinen" perfekt für Rechenzentren geeignet ist und mit Datenbanken funktioniert.
AMD EPYC-Chips kosten je nach Modell zwischen 450 und 6900 US-Dollar. Das Erstellen von Systemen mit 64 Kernen bietet die erforderliche Leistung für die meisten Cloud-Dienste. Wenn dies nicht ausreicht, werden Systeme von zwei Sockets installiert. Es ist schwer vorstellbar, dass Aufgaben Probleme mit 128 Kernen und 256 Threads verursachen würden, die gleichzeitig ausgeführt werden.
Die übrigen Parameter, die die Prozessorleistung beeinflussen, ändern sich linear mit der Zunahme der Anzahl der physischen Kerne. Jedes Chiplet enthält 32 MB Cache der obersten Ebene und 4 MB L2-Cache. Uniprozessor-Modifikationen (mit dem Buchstaben P im Namen) sind im Vergleich zu Brüdern mit zwei Prozessoren nicht durch irgendetwas eingeschränkt, sie können auch 8 bis 64 Kerne und einen oberen Cache bis zu 256 MB haben.
Vergleichen und wählen Sie das Beste
Das Unternehmen präsentierte Serverlösungen auf der Grundlage der aktualisierten Architektur und konzentrierte sich auf direkte Vergleiche von Rechenleistung und Preis-Leistungs-Verhältnis mit Wettbewerbern. In zwei Top-End-Lösungen EPYC 7742 von AMD und Intels Xeon 8280L hat die Idee des "roten" Lagers fast einen zweifachen Vorteil. Darüber hinaus bleiben Junior-32-Kerne nicht zurück und zeigen eine ähnliche und manchmal bessere Leistung als die Flaggschiff-Chips des Konkurrenten. Als Ergebnis erhalten wir eine Situation, in der ein Server mit einem Socket auf EPYC nicht schlechter ist als ein Top-End-Server mit zwei Sockets auf Intel. Für den Verbraucher bedeutet dies weniger Energieverbrauch, Einsparungen bei den Lizenzen und damit die Gesamtkosten für den Besitz von Servergeräten.
Ein weiteres Vergleichsbeispiel ist das "beliebte" 8-Kern-Xeon Silver 4215 mit einem Preis von 800-900 US-Dollar gegenüber dem EPYC 7282 mit doppelt so vielen Kernen. Letzteres hat geringere Kosten, bietet aber selbst in solchen Layouts eine deutlich bessere Leistung. Und wenn wir das 7Fx2-Modell vergleichen, wird der Unterschied in der Betriebsgeschwindigkeit einfach kolossal, was erneut den Vorteil der 7-nm-Prozesstechnologie und der verbesserten Architektur beweist.
Eine weitere interessante konkurrierende Nische für den Verbraucher sind Lösungen, die auf EPYC 7452- und Xeon 6226-Prozessoren basieren. Ja, die Kosten hier sind nicht zu Gunsten von AMD, aber das Preis-Leistungs-Verhältnis liegt wieder auf der EPYC-Seite. Wenn wir die beste Option für den Kauf eines Server-Computers für das Büro in Betracht ziehen, sollten Sie auf den 32-Kern-EPYC 7502 achten. Hier finden Sie eine Kombination aus hoher Leistung und einem relativ erschwinglichen Preis. In der Tat kann es das goldene Mittel genannt werden, das den meisten Verbrauchern passt.
Und schlussendlich
Die Veröffentlichung von AMD EPYC hat die Position von Xeons im Serverprozessorsegment ernsthaft erschüttert. Und die verbesserte Architektur von Zen 2 stärkte nur den Vektor von "Rot", um den Markt zu monopolisieren. In der Folge zwang dies viele Industrieunternehmen, ernsthaft über die Aussichten für den Kauf von Chips nachzudenken, die mit der 7-nm-Prozesstechnologie hergestellt wurden. Angesichts der Tatsache, dass es buchstäblich keine Antworten auf Intels Lösungen gibt, hat AMD den optimalen Zeitpunkt für seine triumphale Rückkehr auf den Thron des Königs der Mikroprozessortechnologie gewählt.
Dem Durchschnittsverbraucher und den Eigentümern großer IT-Infrastrukturen werden Optionen für jedes Budget und Leistungsniveau angeboten. Darüber hinaus scheint EPYC in jedem Segment seinem Konkurrenten vorzuziehen. AMD-Prozessoren bieten soliden Hardwareschutz, ein robustes Ökosystem, schnelle Leistung, Einsparungen beim Lizenzkauf und Gesamtbetriebskosten. Die Vorteile werden ohnehin für die Mehrheit ausreichen, und die Aussichten, die 5-Nanometer-Produktion zu beherrschen, erhöhen nur das Interesse potenzieller Verbraucher an den Produkten des Unternehmens.
Wir haben geschätzt alle Vorteile der AMD EPYC Prozessor und episch - Servern . Beeilen Sie sich, um es auch zu versuchen!
