你還記得當(dāng)年著名的AMD“Opteron 皓龍”嗎？暌違數(shù)年，這只
面粉機一度離開大眾視野的服務(wù)器處理器之龍以全新的面貌重返大眾視線。今天高端面粉機生產(chǎn)廠家山東鑫峰面粉機械就來和大家談?wù)剅yzen系列服務(wù)器。當(dāng)?shù)貢r間6月20日，AMD
磨面機在美國德克薩斯州奧斯汀正式發(fā)布了全新數(shù)據(jù)中心處理器品牌EPYC，品牌中文名為“霄龍”。
AMD EPYC（霄龍）7000系列處理器面粉機yvap.cn和消費級的AMD銳龍?zhí)幚砥饕粯踊?4nm制程Zen架構(gòu)，但針對服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等高性能計算做了很對性的加強和優(yōu)化設(shè)計，尤其是注重性能(整體性能及內(nèi)存帶寬與IO)、優(yōu)化(資源平衡以適合各種計算負(fù)載)、安全(行業(yè)領(lǐng)先的x86嵌入式芯片級安全)三個方面。不可否認(rèn)的是，X86處理器依然是目前磨面機yvap.cn應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器處理器，而在近年來英特爾憑借至強（E3、E5、E7）系列產(chǎn)品呈一家獨大之勢。在利用銳龍打響了“翻身”第一仗后，AMD趁熱打鐵，以多款霄龍?zhí)幚砥鱽頁尀?shù)據(jù)中心、服務(wù)器這一不容忽視的巨大商業(yè)戰(zhàn)場。
揭開面紗：EPYC 7000系列處理器一覽
本次AMD發(fā)布的霄龍?zhí)幚砥骶唧w為EPYC 7000系列，型號眾多，最高端的EPYC 7601擁有高達(dá)32核、64線程Zen核心，同時每顆CPU都有八個DDR4內(nèi)存通道（每顆CPU最高支持2TB內(nèi)存）、每顆CPU擁有128條PCIe通道！不僅如此，同時還有和下一代處理器匹配的插槽設(shè)計也就是Socket SP3r2（LGA 4094）。Zen架構(gòu)是基于CCX模塊化設(shè)計，每個模塊4個核心，桌面上的Ryzen使用兩個CCX模塊組成8核心，而服務(wù)器上的EPYC則是以8核心模塊為基礎(chǔ)，多個整合于單個芯片封裝內(nèi)，所以核心數(shù)都會是8的整倍數(shù)，處理器內(nèi)部和外部則主要通過全新的Infinity Fabric總線進行高速互連。
現(xiàn)在市場上80%的市場份額都是雙插槽的服務(wù)器，AMD針對雙插槽和單插槽的解決方案有不同的價格區(qū)間。以售價4000美元級別的高端型號為例，最新公布的SPEC整體性能測試結(jié)果中AMD EPYC 7601和競爭產(chǎn)品至強E5 2699A進行對比，AMD的性能要比競爭對手高出47%；而在雙路浮點計算上EPYC 7601的更是高出了75%。同時，由于內(nèi)存通道數(shù)整整多了100%，加上頻率的提升，EPYC的內(nèi)存帶寬最多可達(dá)競品的2.5倍。憑借其單芯片上的高核心數(shù)量、高內(nèi)存帶寬和海量的I/O通道，EPYC志在徹底改革雙插槽服務(wù)器市場，并提供性能上不妥協(xié)單插槽服務(wù)器。
為了能夠快速達(dá)成更多核心規(guī)模，EPYC采取了特殊的設(shè)計方式，在一塊芯片內(nèi)、一塊基板上，并排放置最多四顆芯片，每顆芯片內(nèi)部為8核心，總計就達(dá)到了32核心，這樣做的好處是大大提高了產(chǎn)品的良品率；為了提高各個芯片、核心之間以及與外圍擴展之間的通信效率，AMD還開發(fā)了全新的Infinity Fabric互連總線，這也是EPYC系統(tǒng)的通信基礎(chǔ)。
針對單路系統(tǒng)特別推出的有三款型號EPYC 7551P/EPYC 7401P/EPYC 7351P，基本規(guī)格和對應(yīng)的雙路型是一樣的，但采購成本有望更低。
▲單路P系列可以直接對戰(zhàn)雙路的E5中低端系統(tǒng)，在價格相差無幾的前提下性能領(lǐng)先21~63％。
▲雙路EPYC與至強E5 V4的雙路性能對比
不止于核心性能：I\O與互連優(yōu)勢
▲AMD總裁兼首席執(zhí)行官Dr.Lisa Su（蘇姿豐博士）在發(fā)布會上揭曉Radeon Instinct MI25計算卡，與EPYC一同創(chuàng)造了超高的單機運算速度。
AMD認(rèn)為，現(xiàn)有的雙路系統(tǒng)存在諸多局限，比如I\O擴展有限、配合第二路CPU才能有完整I\O、CPU間專用鏈接無法擁有其他I\O、平臺需要PCIe切換和芯片組等。因此，8通道DDR4 2666內(nèi)存（至強E5為四通道）、128個PCIe通道（至強E5 V4為40個）對于每一顆EPYC處理器而言都能得到一樣的支持。本次發(fā)布會上AMD展現(xiàn)出了一如既往的性價比優(yōu)勢——簡而言之是EPYC處理器在性能上超過了同價位段對標(biāo)的的至強E5 V4處理器，單路的EPYC處理器在TCO成本上比雙路E5服務(wù)器明顯更低，同時單路EPYC服務(wù)器可具備更高的內(nèi)存帶寬、I/O接口。
不難看出，AMD在EPYC處理器上依然會采用“田忌賽馬”的策略，用核心更多、I/O更多、內(nèi)存更大、帶寬更高的32核EPYC處理器單路產(chǎn)品去跟英特爾E5雙路產(chǎn)品正面比拼。這樣一來成本更低，有助于吸引企業(yè)客戶。簡而言之，AMD EPYC雙路系統(tǒng)最高可配置64核心128線程、4TB內(nèi)存、128條PCIe，而單路系統(tǒng)最高可配置32核心64線程、2TB內(nèi)存、128條PCIe通道。其中，超多的PCIe通道對于目前可搭配多塊異構(gòu)計算加速卡（如本次一同揭曉的Radeon Instinct MI25）的計算環(huán)境而言十分有用。
專門優(yōu)化：面向數(shù)據(jù)中心
對于服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心而言，安全性是至關(guān)重要的。EPYC在這方面提供了獨立安全協(xié)處理器(Cortex-A5 32位微控制器)、安全加密虛化(SEV)、完全內(nèi)存加密等等特性。Zen架構(gòu)本身有諸多面向服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的針對性設(shè)計，比如大數(shù)據(jù)負(fù)載、虛擬化增強、安全加密增強。虛擬化方面也加入了不少新指令集，包括Data Poisoning內(nèi)存錯誤處理、AVIC高級虛擬化中斷控制器、Nested Virtualization嵌套虛擬化、SME安全內(nèi)存加密、SEV安全加密虛擬化。除了標(biāo)準(zhǔn)指令集，EPYC還增加了大量新的指令集，更好地優(yōu)化數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，其中既有和Intel通用的，也有兩條AMD獨有的：CLZERO(清理緩存行)、PTE Coalescing(4K頁表合并為32K)。
EPYC集成了一套獨立的安全子系統(tǒng)，整合的AMD安全協(xié)處理器(ARM Cortex-A5架構(gòu)的32位控制器)，運行于安全的系統(tǒng)/內(nèi)核，可以確保固件數(shù)據(jù)等片外非易失性存儲的安全，提供安全加密功能，并可實現(xiàn)硬件驗證啟動。SME安全內(nèi)存加密是基于硬件的，可以保護物理內(nèi)存免受攻擊，單個安全密鑰，操作系統(tǒng)/虛擬器管理器可以自己選擇需要需要加密的頁面，而網(wǎng)絡(luò)、存儲、顯卡等硬件設(shè)備可以無縫訪問加密頁面。SEV安全加密虛擬化則可以保護虛擬機免受無謂傷害，每個虛擬機和管理器都有獨立的秘鑰，彼此加密隔離，并與AMD現(xiàn)有的AMD-V虛擬化技術(shù)整合。
商用服務(wù)器系統(tǒng)的生態(tài)支持也很關(guān)鍵，AMD EPYC得到了從操作系統(tǒng)、開發(fā)工具到主板、整機的全方位支持，比如操作系統(tǒng)有微軟Windows Server、Canonical Ubuntu、RedHat rHEL、Citrix XenServer、VMWare vShere、Xen、KVM，開發(fā)工具有Visual Studio、GCC、Java、LLVM，硬件支持廠商則有慧與科技(惠普拆分出來的企業(yè)業(yè)務(wù))、英業(yè)達(dá)(Inventec)、H3C、泰安、戴爾(EMC)、聯(lián)想、技嘉、超威、微軟、曙光、華碩。
14nm堪當(dāng)大用：EPYC的電源管理
在一套典型的雙路服務(wù)器系統(tǒng)中，處理器的功耗占了整體的53％，其電源管理能力不容忽視。EPYC集成了先進的電源管理系統(tǒng)，整個處理器內(nèi)部遍布上千個傳感器，32個核心都能以1毫秒的間隔實時調(diào)節(jié)狀態(tài)。EPYC每一個內(nèi)部都有四個內(nèi)核，總計32個核心，如何讓它們平衡地運行在最佳狀態(tài)，難度是很大的，AMD能針對每一個核心進行管控，避免不同核心負(fù)載失衡，并降低功耗。精細(xì)的電壓和頻率控制、可調(diào)節(jié)TDP也沒有缺席。
小結(jié)
▲EPYC之后，2020年將會跨入7nm時代，新架構(gòu)產(chǎn)品蓄勢待發(fā)。
EPYC的應(yīng)用范圍很廣，高性能計算、云計算、大規(guī)模分布式、虛擬化、機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)與分析、存儲等等，幾乎任何企業(yè)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用都不是問題。毫無疑問，今日已經(jīng)上市的數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器專用霄龍(EPYC)系列處理器宣告AMD正信心滿滿地殺回x86服務(wù)器處理器市場。
近一年，AMD在市場上的表現(xiàn)非?；钴S。從去年推出第七代APU、北極星架構(gòu)顯卡，到今年3月發(fā)布AMD銳龍7系列處理器，4月推出銳龍5系列處理器、Radeon RX 500系列顯卡，AMD一次次用產(chǎn)品證明，其在技術(shù)方面已經(jīng)實現(xiàn)“翻身”。在不久前的COMPUTEX 2017上，AMD又展示了下一波即將推向市場的產(chǎn)品，包括基于Radeon RX Vega架構(gòu)的高端顯卡，全新AMD銳龍Threadripper處理器以及AMD銳龍筆記本處理器……AMD 2017年5月2日公布了2017年第一季度財報，得益于市場對高性能的銳龍AMD Ryzen處理器及圖形處理器的強大需求，營業(yè)額實現(xiàn)了18%的同比增長，霄龍的“吸金”能力如何？我們拭目以待。
