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新款EPYC系列處理器以一打二的祕密 藉新封裝設計對出更多核心

2019-08-08 16:44楊又肇

針對此次正式推出的新款EPYC系列處理器AMD進一步解析此款代號「Rome」,並且採用7nm製程、Zen 2架構設計的新款伺服器使用處理器細節。

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以新一代EPYC系列處理器的產品定位,基本上就是鎖定Intel推出代號Cascade Lake的Xeon系列可擴充式處理器,並且強調僅需競爭對手約一半以下的建置成本,即可發揮相同性能與運算效率,甚至在相同電力損耗條件下,將可發揮更高效能,而在每一美元花費所能對應運算效能更是在競爭對手的一倍以上。

就AMD的說法,全新一代的伺服器建置方向,主要會聚焦在更高效能、更低能源損耗,甚至可以用更小佔用體積完成佈署,而此次推出的新款EPYC系列處理器不僅將熱設計功耗控制在225W以下,同時也能藉由整合更多核心設計降低實際體積佔比,藉此以更少處理器佈署規模發揮更高運算效能,並且以更少能源損耗形式運作。

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除此之外,新款EPYC系列處理器本身也保有擴充彈性,可以依照實際運算規模需求動態擴充,進而吸引包含HPE、Twitter、聯想、Dell EMC、VMware、微軟、Cray在內業者合作使用,甚至也吸引Google在旗下Google Cloud服務增加使用EPYC系列處理器比例,同時更可能讓企業以此處理器推動的基礎建設、雲端平台等服務項目營運成本降低,藉此讓服務項目能以更加實惠方案提供使用。

在此次發表中,AMD更與目前由HPE收購的超級電腦廠商Cray共同宣布,接下來包含美國空軍旗下運算系統也會導入新款EPYC系列處理器,藉此將更高運算能力應用在軍事防備。另外,印第安那州立大學也確定藉由新款EPYC系列處理器加速其研究分析,接下來也預期會以本身優勢吸引更多用戶支持。

以全新Infinity Fabric混合式封裝設計堆出更多核心

根據AMD技術長Mark Papermaster說明,新款EPYC系列處理器藉由Infinity Fabric混合式封裝設計,將原本採用各自具備I/O控制與記憶體配置的CPU Die設計做了改變,透過共用I/O控制與記憶體配置設計,藉此加快CPU核心之間溝通效率,同時也能在單一處理器封裝內放入更多CPU核心,使得新款EPYC系列處理器最低可從8核心配置起跳,最高可對應64核心,並且支援128組執行緒運作。

此外,新款EPYC系列處理器更藉由支援PCIe 4.0,最高可單一處理器插座對應128組PCIe 4.0通道,最高可對應每秒512GB資料傳輸頻寬,而單一處理器插座同時也能支援最高4TB的記憶體容量,最高可讓每組CPU核心對應64GB記憶體緩存容量,同時透過最高支援8通道的設計,更可實現每秒204GB的記憶體緩存傳輸效率。

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另一方面,新款EPYC系列處理器更進一步將L2、L3快取容量提昇,並且藉由7nm製程設計讓電晶體密度提高一倍左右,整體運作時脈更提昇1.25倍,約可達3.4GHz,但實際電功耗卻將近減少一半,意味企業用戶可以用更少花費完成相同運算效能建置,或是以相同電功耗發揮更高運算效能,甚至在運算核心數量也比競爭對手增加許多,在整體運算所需時間也能相對達成節省目標。

而在資料安全防護部分,新款EPYC系列處理器也結合Arm Cortex-A5架構設計,在處理器內放置一組獨立安全晶片,藉此在物理硬體層以AES-128等級加密確保資料安全,同時在虛擬化運作情況下也能進一步加密保護。

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在此次說明中,AMD也提出採用新款EPYC系列處理器的單一處理器插槽設計,以及雙插槽設計的差異,實際上兩者在實際佔用體積相同,只是在於雙插槽設計會採用更多記憶體配置,但基本上以新款EPYC系列處理器設計的單插槽伺服器,已經足以發揮競爭對手處理器所打造雙插槽伺服器相同運算效能,甚至在雙插槽設計版本佔用體積可以相對更小,同時散熱系統佔用空間也能相對縮減。

由於新款EPYC系列處理器同時也加入更多運算指令集,例如x2APIC、QOS-CMT/MBM/CAT、QOS-PQE-BW、IUMIP、CLWB、WBNOINVD、RDPRU,並且增進軟體應用相容表現,不僅可應用在超算領域,更能用於建置雲端運算平台、虛擬化運算環境,或是可以軟體定義的儲存運算應用,而包含在人工智慧學習推論、數據分析模擬運算等應用也能發揮足夠效能。

在接下來的發展中,AMD也表示目前已經完成7nm+製程的Zen 3架構設計,並且著手設計下一款Zen 4架構,預期讓後續代號「Milan」能順利進入市場,並且透過相同腳位設計維持擴充性。

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Intel準備以「Cooper Lake」應戰

至於競爭對手Intel稍早已經宣布,將在2020年上半年推出以LGA形式封裝、核心數量高達56核設計,代號「Cooper Lake」的新款Xeon可擴充式處理器,預期以10nm製程技術與AMD抗衡,同時也標榜可藉由平台相容設計,讓企業用戶能維持後續升級使用代號Ice Lake處理器相容性,並且支援DL Boost技術,並且支援bfloat16指令集,讓數據傳輸可以變得更快,同時也能藉由LGA封裝設計有更高彈性應用。

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《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

處理器AMD

楊又肇

聯合新聞網 (udn.com)數位頻道記者,同時身兼自由寫手與Mashdigi網站 (mashdigi.com)創辦者身分,平常喜歡電玩、科技類新品,以及軟體、網路相關內容,也喜歡隨手撰寫內容介紹新玩意。

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