全面分析:最高64核128线程 AMD第二代霄龙处理器降临

美国当地时间8月7日下午,AMD在旧金山正式发布了第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器,这也是全

美国当地时间8月7日下午,AMD在旧金山正式发布了第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器,这也是全球首款7nm工艺服务器处理器,至此AMD处理器全面步入到7nm时代。

两年来,厚积薄发的Zen架构一路披荆斩棘,帮助AMD打了个漂亮的翻身仗,从桌面到笔记本再到数据中心,每个领域都谱写着浓墨重彩的篇章。产品本身性能强劲、能耗比高是毋庸置疑的,而Zen架构更大的意义还在于打破了x86处理器行业持续多年的沉寂局面,将PC与服务器重新推至IT产业的眼球制高点。

2019年的关键词是Zen 2和7nm,这意味着AMD已经在架构与制程两个方面都取得了领先地位,要知道友商那边还用着万年不变的14nm。第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器连同较早时间发布的第三代锐龙,从多个维度看均明显强于对手的同期产品,所以其存在的意义应该也远不止于帮AMD争夺一些市场份额了。

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7nm加持的意义

在有着上百年历史的旧金山艺术宫,AMD CEO苏姿丰博士亲自发布了第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器(7002系列处理器),之前我们已经知道这代霄龙的代号是Rome(罗马),与第一代Naples(那不勒斯)同为意大利城市名。

跟桌面型号第三代锐龙处理器一样,第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器也采用了台积电7nm工艺,同样的制程也被用在手机处理器骁龙855/855Plus上,这让人不由得感慨台积电才是7nm时代的最大赢家。如果将GF 14nm工艺的Naples作为比较对象,那么从理论上讲Rome的晶体管密度翻了一番。AMD官方还表示同等功耗下Rome的频率能提升25%,或者同等性能下功耗只有上代产品的50%。

Rome与锐龙三代同为Zen 2架构,最高支持64核心128线程,如此“恐怖”的集成度很大程度上也得归功于台积电7nm工艺带来的高晶体管密度与高能耗比,这也从物理角度决定了高门槛,很难被反超。目前英特尔至强平台的最高规格是28核心56线程,价格极其昂贵,性能却在现场演示中被第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器远远甩在身后。

具体到单核性能,Rome的单线程IPC较之前代产品的提升幅度平均为15%,在32核心64线程模式下提升幅度最高,达到了23%。与性能密切相关的L3缓存,Rome最多增大至前代产品的四倍。同时,Rome加入了大量的服务器、数据中心、云计算等相关功能特性,互连、内存、安全、电源等环节都得到了相应的强化。

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独立的I/O控制单元

这是Rome最重要的改进之一,即每颗芯片上有一个单独的I/O Die负责输入输出,并集成DDR4内存控制器和PCIe控制器,再通过第二代Infinity Fabric总线连接所有的CPU Die,这部分沿用GF 14nm工艺制造。独立I/O Die的好处是可以降低芯片的设计与制造难度,节省成本,提高良品率。同时,由于I/O Die与所有CPU核心平等连接,无论带宽还是延迟都保持一致,更易于管理,系统、软件调用起来也更方面。

内存方面依旧是八通道的DDR4,最高频率3200MHz(Naples为2666MHz),单核心最大还是64GB,不过最大核心数翻番后,单路最大内存容量也翻倍达到了4TB。

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锦上添花的PCIe 4.0

尽管现阶段能充分发挥PCIe 4.0的机会并不多,但俗话说“要想富先修路”,谁率先掌握了PCIe 4.0,谁就掌握了未来。第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器是全球首个支持PCIe 4.0的服务器平台,每路最多支持128条PCIe 4.0总线,峰值总带宽高达512GB/s。

相比消费级桌面平台,PCIe 4.0对于数据中心的作用和意义更加明显,因为后者对存储速度、网络速度的要求更高,多个NVMe SSD并联后的速度跟我们日常在PC上测试的数据完全不是同一个数量级的。

此外,第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器最多支持四路并行,每两颗处理器之间的Infinity Fabric总线通道带宽为18GT/s,比第一代的10.7GT/s整整提升了68%。

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性能、成本双重秒杀

第二代AMD EPYC(霄龙)系列处理器首发共19款型号,包括14款双路型和5款单路型,其中双路旗舰型号是7742,价格为6950美元。这个价格当然不便宜,但今年夏天英特尔发布的28核56线程的至强铂金系列的售价均超过了10000美元,最贵的8280L单颗售价达到了17906美元。

图注:带字母P的为单路型号,其他均为双路型号。

单路旗舰型号是7702P,规格与7702完全一致,价格从6450美元降到了4425美元,作为64核128线程的服务器处理器,这个价格很有诱惑力。

频率方面,Naples的基准频率最高只有2.4GHz,Rome提升明显达到了3.1GHz,最高增强频率也从一代的2.7-3.2GHz进化到了二代的3.2-3.4GHz。

再说说性能,按照AMD官方给出的数据,7742“单挑”至强铂金8280L,SPECrate2017整数性能高出97%,浮点性能高出88%、SPECjob2015虚拟机性能高出84%,各项应用性能也是全面秒杀,综合而言性能领先80-100%,成本(千片价格)则降低了40-50%。

数据是最客观的,综上,Rome性价比领先对手1倍以上,TCO(总体拥有成本)则降低了25-50%。

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合作伙伴站台力挺

既然是面向数据中心的处理器,生态系统的支持甚至比产品本身的表现还更加关键。经过两年时间的建设,EPYC(霄龙)的生态环境日益完善,合作伙伴的数量也在成倍增长。

谷歌宣布他们已经在内部基础架构生产数据中心环境部署了第二代AMD EPYC 处理器,并且还将于 2019 年晚期,在谷歌云计算引擎上支持基于第二代 AMD EPYC 处理器的全新通用计算机。

Microsoft 今天宣布通用应用的全新Azure虚拟机开始提供预览,并开始提供基于云的远程桌面和高性能计算工作负载的限量预览,全都基于第二代 AMD EPYC 处理器。

联想宣布了可充分利用第二代AMD EPYC处理器的所有增强功能的全新解决方案。同步上市的ThinkSystem SR655和SR635是诸如视频基础架构、虚拟化、软件定义存储等应用的理想解决方案。

HPE表示将继续支持AMD EPYC系列处理器,计划通过更多基于第二代AMD EPYC处理器的系统,将其AMD平台的服务器产品系列扩大三倍,包括HPE ProLiant DL385、HPE ProLiant DL325等。

Twitter 宣布他们将于今年晚期在数据中心基础架构上部署第二代 AMD EPYC 处理器,从而减少 25%的总体拥有成本(TCO)。

Cray宣布空军天气情报机构将结合利用 Cray Shasta system 与第二代 AMD EPYC 处理器,为美国空军和军队提供全面的陆地和太空气象信息。

此外,戴尔和VMware等厂商也都纷纷表现出对第二代AMD EPYC(霄龙)处理器的肯定,并表示陆续会在自家的数据中心部署相关产品,以及设计和推出全新的服务器。

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写在最后

在PC处理器领域,AMD和Intel已经“打”了三十多年,Intel颇占上风,特别是在架构和制造工艺这两个环节,财大气粗的英特尔一度领先,特别是从45nm进化到22nm的过程中。

不过,由于英特尔在14nm时代“意外搁浅”,形势开始急速逆转。随着Zen架构的面市,AMD终于在制程工艺方面赶上了对手,并在今年实现了正式反超。从2017年至今,不论是桌面级消费市场,还是服务器市场,AMD产品的市占率都在节节攀升,尤其是服务器市场份额从不到1个百分点迅速攀升,并有望在今年年末突破两位数关口。

结合目前的迹象,英特尔10nm迟迟无法量产,而AMD下一代Zen 3的7nm+已经纳入蓝图,照此发展下去,大家在讨论AMD桌面与服务器处理器时,“高性价比”即将成为一个过时的说法。

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