Epyc (стилизовано как EPYC) — это бренд многоядерных микропроцессоров x86-64, разработанных и продаваемых AMD , на основе микроархитектуры Zen . Представленные в июне 2017 года, они специально нацелены на рынки серверов и встраиваемых систем . [1]
Процессоры Epyc имеют ту же микроархитектуру, что и их обычные аналоги для настольных ПК, но обладают характеристиками корпоративного уровня, такими как большее количество ядер, больше линий PCI Express , поддержка большего объема оперативной памяти и большего объема кэш-памяти . Они также поддерживают конфигурации систем с несколькими чипами и двумя сокетами с помощью межсоединения Infinity Fabric .
В марте 2017 года AMD объявила о планах вернуться на рынок серверов с платформой на основе микроархитектуры Zen под кодовым названием Naples и официально представила ее под торговой маркой Epyc в мае. [2] В июне того же года AMD официально запустила процессоры серии Epyc 7001, предлагающие до 32 ядер на сокет и обеспечивающие производительность, которая позволила Epyc быть конкурентоспособной с конкурирующей линейкой продуктов Intel Xeon Scalable . [3] В августе 2019 года были выпущены процессоры серии Epyc 7002 «Rome», основанные на микроархитектуре Zen 2 , удвоив количество ядер на сокет до 64 и значительно увеличив производительность на ядро по сравнению с архитектурой последнего поколения.
В марте 2021 года AMD выпустила серию Epyc 7003 «Milan», основанную на микроархитектуре Zen 3. [4] Epyc Milan имел те же 64 ядра, что и Epyc Rome, но с гораздо более высокой производительностью на ядро: Epyc 7763 превзошел Epyc 7702 на 22 процента, несмотря на то же количество ядер и потоков. [5] Обновленная серия Epyc 7003 «Milan» с 3D V-Cache, названная Milan-X, была выпущена 21 марта 2022 года, используя те же ядра, что и Milan, но с дополнительными 512 МБ кэша, размещенными на вычислительных кристаллах, в результате чего общий объем кэша на процессор составил 768 МБ. [6]
В сентябре 2021 года Национальная лаборатория Оук-Ридж объединилась с AMD и HPE Cray для создания Frontier , суперкомпьютера с 9472 процессорами Epyc 7453 и 37 888 графическими процессорами Instinct MI250X, который будет введен в эксплуатацию к маю 2022 года. По состоянию на ноябрь 2023 года это самый мощный суперкомпьютер в мире по версии TOP500 с пиковой производительностью более 1,6 эксафлопс .
В ноябре 2021 года AMD подробно рассказала о будущих поколениях Epyc и представила новый сокет LGA-6096 SP5 , который будет поддерживать новые поколения чипов Epyc. Эти процессоры под кодовым названием Genoa основаны на микроархитектуре Zen 4 и построены на узле N5 от TSMC , поддерживая до 96 ядер и 192 потоков на сокет, а также 12 каналов DDR5 [7] и 128 линий PCIe 5.0 . Genoa также стал первым серверным процессором x86, поддерживающим Compute Express Link 1.1, [8] или CXL, что позволяет дополнительно расширять память и другие устройства с помощью интерфейса с высокой пропускной способностью, построенного на PCIe 5.0. AMD также поделилась информацией о родственном чипе Genoa под кодовым названием Bergamo. Bergamo основан на модифицированной версии Zen 4 под названием Zen 4c, разработанной для обеспечения гораздо большего количества ядер и эффективности за счет более низкой производительности одного ядра, ориентированной на облачных провайдеров и рабочие нагрузки по сравнению с традиционными высокопроизводительными вычислительными рабочими нагрузками. [9] Он совместим с Socket SP5 и поддерживает до 128 ядер и 256 потоков на сокет. [10]
В ноябре 2022 года AMD выпустила серию процессоров Epyc "Genoa" 4-го поколения. Некоторые технические обозреватели и клиенты уже получили оборудование для тестирования и бенчмаркинга, а сторонние бенчмарки деталей Genoa были немедленно доступны. Флагманская часть, 96-ядерный Epyc 9654, установила рекорды многоядерной производительности и показала производительность до 4 раз выше по сравнению с флагманской частью Intel, Xeon Platinum 8380. Высокая пропускная способность памяти и обширные возможности подключения PCIe устранили многие узкие места, что позволило использовать все 96 ядер в рабочих нагрузках, где чипы Milan предыдущего поколения были бы ограничены вводом-выводом.
В июне 2023 года AMD начала поставки линейки Genoa-X с поддержкой 3D V-Cache, варианта Genoa, который использует ту же технологию 3D-укладки кристаллов, что и Milan-X, чтобы обеспечить до 1152 МБ кэша L3, что на 50% больше, чем у Milan-X, у которого максимальный объем кэша L3 составлял 768 МБ. [11] В тот же день AMD также объявила о выпуске своих оптимизированных для облака SKU Zen 4c под кодовым названием Bergamo, предлагающих до 128 ядер на сокет, используя модифицированную версию ядра Zen 4, оптимизированную для энергоэффективности и уменьшения пространства на кристалле. Ядра Zen 4c не имеют удаленных инструкций по сравнению со стандартными ядрами Zen 4; вместо этого объем кэша L3 на CCX уменьшен с 32 МБ до 16 МБ, а частота ядер снижена. [12] Bergamo совместим по сокету с Genoa, использует тот же сокет SP5 и поддерживает ту же емкость CXL, PCIe и DDR5, что и Genoa. [13]
В сентябре 2023 года AMD выпустила серию маломощных и встраиваемых процессоров 8004 под кодовым названием Siena. Siena использует новый сокет, называемый SP6, который имеет меньшую площадь основания и количество контактов, чем сокет SP5 его современных процессоров Genoa. Siena использует ту же архитектуру ядра Zen 4c, что и облачные процессоры Bergamo, позволяя использовать до 64 ядер на процессор, и тот же 6-нм кристалл ввода-вывода, что и Bergamo и Genoa, хотя некоторые функции были урезаны, например, уменьшена поддержка памяти с 12 каналов DDR5 до всего лишь 6 и удалена поддержка двух сокетов. [14]
В мае 2024 года AMD выпустила новую серию процессоров 4004 под кодовым названием Raphael. Они используют тот же сокет AM5, что и процессоры Ryzen для настольных ПК. В отличие от настольных ПК поддерживаются модули памяти ECC. Производители материнских плат AM5 не поддерживают 4004, поэтому доступные варианты очень ограничены устройствами, которые не подходят для настольных ПК.
10 октября 2024 года AMD выпустила новую серию процессоров 9005 под кодовым названием Turin. Используя тот же сокет SP5, что и Genoa и Bergamo, Turin поставлялся с многочисленными улучшениями платформы, включая поддержку памяти DDR5 со скоростью до 6400 МТ/с. [15] Turin также увеличил количество ядер и частоту: Turin предлагает 128 ядер Zen 5 на сокет, а Turin Dense — 192 ядра Zen 5c на сокет. А самая высокая частота SKU (EPYC 9575F) имеет рабочую частоту до 5 ГГц. [16]
Кодовые названия процессоров AMD Epyc соответствуют названию итальянских городов , включая Милан , Рим , Неаполь , Геную , Бергамо , Сиену , Турин и Венецию .
Процессоры Epyc используют многочиповую модульную конструкцию, чтобы обеспечить более высокую производительность для процессора, чем традиционные монолитные кристаллы. Процессоры Epyc первого поколения состоят из четырех 14-нм вычислительных кристаллов, каждый из которых имеет до 8 ядер. [22] [23] Ядра симметрично отключены на кристаллах, чтобы создавать продукты с меньшим количеством ядер, но с тем же объемом ввода-вывода и памяти . Процессоры Epyc второго и третьего поколения состоят из восьми вычислительных кристаллов, построенных на 7-нм технологическом узле, и большого кристалла ввода-вывода (I/O), построенного на 14-нм технологическом узле. [24] Процессоры Milan-X третьего поколения используют усовершенствованные сквозные кремниевые переходные отверстия для установки дополнительного кристалла поверх каждого из 8 вычислительных кристаллов, добавляя 64 МБ кэша L3 на кристалл. [25]
Процессоры Epyc поддерживают как односокетную, так и двухсокетную работу. В конфигурации с двумя сокетами 64 линии PCIe от каждого процессора выделяются фирменному межсоединению AMD Infinity Fabric , чтобы обеспечить полную пропускную способность между обоими процессорами. [26] Таким образом, конфигурация с двумя сокетами имеет то же количество используемых линий PCIe, что и конфигурация с одним сокетом. Процессоры Epyc первого поколения имели 128 линий PCIe 3.0, а второе и третье поколения имели 128 линий PCIe 4.0. Все текущие процессоры Epyc оснащены до восьми каналов DDR4 с различной скоростью, хотя AMD подтверждает, что процессоры Genoa следующего поколения поддерживают до двенадцати каналов DDR5. [7] [27]
В отличие от Opteron, аналогов Intel и процессоров AMD для настольных ПК (за исключением Socket AM1 ), процессоры Epyc не требуют чипсета — их также называют системой на чипе . Это означает, что большинство функций, необходимых для полной функциональности серверов (например, память, PCI Express, контроллеры SATA и т. д.), полностью интегрированы в процессор, что устраняет необходимость размещения чипсета на материнской плате. Для использования некоторых функций могут потребоваться дополнительные чипы контроллера.
Первоначальный прием Epyc был в целом положительным. [27] В целом было обнаружено, что Epyc превосходит процессоры Intel в случаях, когда ядра могут работать независимо, например, в высокопроизводительных вычислениях и приложениях для обработки больших данных . Первое поколение Epyc отставало в задачах баз данных по сравнению с компонентами Intel Xeon из-за более высокой задержки кэша. [27] В 2021 году Meta Platforms выбрала чипы Epyc для своих центров обработки данных в метавселенной . [28]
Epyc Genoa был хорошо принят, поскольку он предлагал улучшенную производительность и эффективность по сравнению с предыдущими предложениями, хотя и получил некоторую критику за отсутствие проверки конфигураций 2 DIMM на канал, а некоторые обозреватели назвали его «неполной платформой». [29]
В следующей таблице перечислены устройства, использующие конструкцию первого поколения.
Суффикс "P" обозначает поддержку только конфигурации с одним сокетом. Модели без P используют 64 линии PCIe от каждого процессора для связи между процессорами.
Общие черты:
В ноябре 2018 года на мероприятии Next Horizon компания AMD анонсировала Epyc 2, второе поколение процессоров Epyc под кодовым названием «Rome», основанное на микроархитектуре Zen 2. [ 40 ] Процессоры оснащены до восьми 7-нм «чиплетных» процессоров с 14-нм чипом ввода-вывода , обеспечивающим 128 линий PCIe 4.0 в центре, соединенных через Infinity Fabric . Процессоры поддерживают до 8 каналов оперативной памяти DDR4 объемом до 4 ТБ и вводят поддержку PCIe 4.0. Эти процессоры имеют до 64 ядер с 128 потоками SMT на сокет. [41] 7- нм «Rome» производится TSMC . [24] Он был выпущен 7 августа 2019 года. [42] Он имеет 39,5 млрд транзисторов. [43]
В апреле 2020 года AMD выпустила три новых SKU, использующих 7-нм платформу Rome от Epyc. Три представленных процессора: восьмиядерный Epyc 7F32, 16-ядерный 7F52 и 24-ядерный 7F72 с базовой тактовой частотой до 3,7 ГГц (до 3,9 ГГц с усилением) в диапазоне TDP от 180 до 240 Вт. Запуск был поддержан Dell EMC , Hewlett Packard Enterprise , Lenovo , Supermicro и Nutanix . [44]
Общие черты:
На Консультативном совете HPC-AI в Соединенном Королевстве в октябре 2019 года AMD заявила спецификации для Milan, чипов Epyc, основанных на микроархитектуре Zen 3. [46] Чипы Milan будут использовать Socket SP3 , с до 64 ядер в корпусе и поддерживать восьмиканальную оперативную память DDR4 и 128 линий PCIe 4.0 . [46] Также были объявлены планы на следующее поколение чипов под кодовым названием Genoa, которые будут основаны на микроархитектуре Zen 4 и использовать Socket SP5 . [46]
Процессоры Milan были выпущены компанией AMD 15 марта 2021 года. [47]
Процессоры Milan-X были выпущены 21 марта 2022 года. [6] Они используют технологию 3D V-Cache для увеличения максимального объема кэша L3 на сокет с 256 МБ до 768 МБ. [48] [49] [50]
Общие черты:
10 ноября 2022 года AMD запустила четвертое поколение процессоров для серверов и центров обработки данных Epyc на базе микроархитектуры Zen 4 под кодовым названием Genoa. [51] На своем мероприятии по запуску AMD объявила, что Microsoft и Google будут одними из клиентов Genoa. [52] Genoa имеет от 16 до 96 ядер с поддержкой PCIe 5.0 и DDR5 . AMD также сделала акцент на энергоэффективности Genoa, что, по словам генерального директора AMD Лизы Су , означает «более низкую совокупную стоимость владения» для корпоративных клиентов и клиентов облачных центров обработки данных. [53] Genoa использует новый сокет AMD SP5 (LGA 6096). [54]
13 июня 2023 года AMD представила Genoa-X с технологией 3D V-Cache для производительности технических вычислений и Bergamo (9734, 9754 и 9754S) для облачных вычислений. [55]
18 сентября 2023 года AMD представила маломощную линейку процессоров Siena, основанную на микроархитектуре Zen 4c. Siena поддерживает до 64 ядер на новом сокете SP6, который в настоящее время используется только процессорами Siena. Siena использует тот же кристалл ввода-вывода, что и Bergamo, однако некоторые функции, такие как поддержка двух сокетов, удалены, а другие функции сокращены, такие как изменение поддержки памяти с 12 каналов на поддержку памяти 6 каналов. [56]
В мае 2024 года AMD запустила линейку процессоров Raphael на базе микроархитектуры Zen4. Raphael поддерживает до 16 ядер на сокете AM5.
Пятое поколение процессоров Epyc было представлено AMD на выставке Computex 2024 3 июня. Оно получило название серии Epyc 9005 и будет представлено в двух вариантах: [57]
Оба варианта официально упоминаются AMD под кодовым названием Turin , хотя прозвище «Turin Dense» также использовалось для обозначения процессоров на базе Zen 5c. [58]
Turin Dense поддерживает функцию x2AVIC CPU
Обе эти серии процессоров будут совместимы с сокетом SP5, используемым Genoa и Bergamo. Серия Epyc 9005 была представлена 10 октября 2024 года на мероприятии AMD Advancing AI 2024. [59]
В феврале 2018 года AMD также анонсировала серию встраиваемых процессоров Zen Epyc 3000. [60]
Общие характеристики процессоров EPYC Embedded серии 3000:
Вариант, созданный для китайского рынка серверов компанией Hygon Information Technology , — это система Hygon Dhyana на чипе . [63] [64] Отмечается, что это вариант AMD Epyc, и он настолько похож, что «между чипами практически нет различий». [63] Было отмечено, что для поддержки ядра Linux имеется «менее 200 строк нового кода ядра» , и что Dhyana — это «в основном переименованный процессор Zen для китайского рынка серверов». [64] Более поздние тесты показали, что некоторые инструкции с плавающей запятой работают хуже, вероятно, для соответствия экспортным ограничениям США . [65] AES и другие западные алгоритмы криптографии заменены китайскими вариантами по всей конструкции. [65]