“逆袭式成长”的故事永不过时 AMD第三代EPYC(霄龙)处理器开启面向数据中心市场的第三轮攻势

作者:陶婧婕   【原创】   2021-03-15 23:17:49

关键字: AMD第三代EPYC(霄龙)处理器 Zen AMD

第三代EPYC处理器采用了最新Zen3架构,相比上一代,Zen3的IPC性能提高了约19%。在AMD EPYC的剧本中,帮助其“逆袭”的核心技术是“Zen”。AMD在这项研发中投入了大量的人力和精力,来打造这个高性能的CPU核心。

不管是几年前的大热剧《延禧攻略》,还是近期的网剧《棋魂》,这类“逆袭式成长”的爽剧,它的剧情节奏极易戳中大家的嗨点,成长和获得,是让人能够从基因深处感觉满足的桥段,越往后看就越有代入感。

翻阅AMD EPYC(霄龙)的“成长史”,其2017年的初始剧本是——数据市场被英特尔所“垄断”,英特尔X86架构服务器市占高达九成。在此逆境中,AMD EPYC稳扎稳打,2017年6月,AMD正式发布第一代EPYC7000系列服务器处理器产品,它是多年后AMD回归企业级市场的第一步;2019年8月,第二代AMD EPYC系列处理器问世,它是全球第一个7nm数据中心处理器,再看英特尔,其10nm制程工艺的Ice Lake服务器芯片近日宣布将在2021年Q1大批量出货(推迟了三年多),在14nm之后的节点上,英特尔失了先机,给了AMD一个绝佳机会,让AMD在CPU工艺上反超了英特尔。

第二代AMD EPYC系列处理器在数据中心的市场表现也给AMD提振了士气,据AMD 2020年第四季度财报显示,服务器和半定制芯片(包括AMD的EPYC服务器芯片)的销售额比去年同期猛增176%,达到12.8亿美元。

AMD的脚步并未因此而停歇,时隔一年半,它带着第三代EPYC处理器,向数据中心市场发起第三波猛烈攻势。

第三代EPYC处理器采用了最新Zen3架构,相比上一代,Zen3的IPC性能提高了约19%。

Zen核心——潜心研究多年的技术为“逆袭”持续加码

网剧《棋魂》中,主人公时光为了提升棋艺,前往兰因寺向僧侣们学习,并在比赛中定上了段,获得了成为职业棋手的资格。

在AMD EPYC的剧本中,帮助其“逆袭”的核心技术是“Zen”。AMD在这项研发中投入了大量的人力和精力,来打造这个高性能的CPU核心。

本次发布会上,AMD公布了Zen3的相关细节。

7nm的Zen3,相比Zen2其IPC性能提高了约19%,这也得益于从Zen2到Zen3架构演进过程中AMD做了很多的优化。

先从前端改进说起,L1 BTB容量实现翻番(1024),增加了分支预测器的带宽,还在分支预测中消除了冒泡现象,能够更快的从误测中恢复。

在执行引擎方面,有更大的整数窗口、更低的特定整数/浮点指令延迟、更快的浮点FMAC(乘法累加器)以及两条INT8的IMAC流水线。

再到指令集方面优化,在加速、加密和解密算法这块扩展AVX2指令到256位。

Zen3在安全方面倾注了很大的心血,其对SEV进行了改进,限制恶意管理程序注入SEV-ES访客中断/异常类型,还能够将调试寄存器添加到交换状态中;在新的产品上有SNP安全嵌套分页,它能在现有的SEV-ES的基础上,对虚机内存和虚机寄存器做加密保密,增加系统完整性保护,防止一些恶意管理程序通过重放、损坏、重新映射做攻击;除此之外,还设有CET Shadow Stack (CET影子栈),通过这个功能可以防止ROP编程的攻击,更好地优化系统中的安全性。

Zen架构奠定了AMD未来的产品路线图,也为AMD的服务器芯片产品增加了强大的竞争力与生命力。

AMD第三代EPYC(霄龙)处理器——重拳出击 拓展数据中心市场版图

“逆袭式成长”故事的核心都比较类似,虽然竞争对手十分强大,但挑战者通过自身的学习,在一次次与竞争对手的角逐过程中,由劣势渐渐走向优势的过程。

AMD第三代EPYC处理器的问世,代号Milan(米兰,Naples、Rome、Milan都是意大利城市的名称,排序是从南到北),是AMD向竞争对手(英特尔)发起的第三次强有力的冲锋。

AMD第三代EPYC处理器采用了CCX运算,Socket IO整合的设计,最多64核128线程,128条PCIe 4.0,8通道DDR4内存。在安全方面,在已有的虚拟化内存加密基础上增加了SNP安全嵌套分页,整个系统不管从单线程还是单核心来说,都实现了最强性能。

该系列共有19款处理器产品,详情见上图。75F3、74F3、73F3、72F3这四款产品针对单核性能做了最大优化,能够提高它的单核频率,可调用缓存,使用内存、带宽,单核性能非常强,适用于关系型数据库,技术类运算和商用的场景;7763、7713、7713P、7663、7643这五款是核心密度高的产品,能够给行业用户提供非常高的多线程运算性能和多插槽运算性能,针对的目标市场主要是企业应用,高性能计算和云计算;7543、7453、7343等十款产品,主要针对性能平衡和优化,以及对于整体拥有成本(TCO)有比较强需求的企业客户。

AMD与英特尔围绕数据中心市场的较量并未停歇,AMD已经投入了第三代EPYC处理器加入战局,英特尔Ice Lake也整装待发准备迎战。对于AMD来讲,制程工艺(7nm与10nm)的领先、强劲性能、性价比等都是第三代EPYC处理器的优势,“逆袭式成长”的过程也是一步一步走出来的,AMD现在要做的还是用扎实的产品赢得用户的青睐,逐步扩张数据中心的市场版图。

找准定位 壮大生态布局

集中资源到发展迅速、有潜力的项目与市场上,这是AMD的经验之谈。

AMD主要服务三个重要的市场板块,分别是企业级市场、云计算市场以及高性能计算市场。

企业级市场的用户面对的是海量数据,他们要运行很多的数据库做大量数据分析,获得可行动性,再通过数据形成决策支持,同时在高度融合的架构中运行他们的业务;云计算市场仍处于快速发展之中,AMD在这块有最高的虚机密度,同时也有支持每个Socket最高的性能,对于在云计算中这些CSP来说TCO能实现最大化;AMD也在不断发力高性能计算市场,在很多高性能运行基准方面刷新纪录。

除此之外,AMD第三代EPYC处理器也在挖掘新的商机,为进一步壮大生态布局而努力奋斗。AMD将围绕第三代EPYC处理器打造更多解决方案,包括在超融合的情境下的应用,关系型数据库以及数据分析等,让客户能够更快速、更明显的感受到AMD给他们提供的价值。

属于AMD EPYC“逆袭式成长”的故事还远没有完结,英特尔依然像一座大山一样,等待着竞争者的挑战。AMD在一次次的历练中经历了成长和蜕变,现在领先的每一步,都是给自己争取时间、创造机会,希望AMD凭借自身的创新和技术积淀,能够开拓出属于自己的时代,让大家都由衷的说出那句——AMD YES!

这不比《博人传》燃?

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