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本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫編譯自nextplatformrQBesmc

世界上為其他所有人構(gòu)建服務(wù)器的超大規(guī)模者、云構(gòu)建者、HPC 中心和 OEM 服務(wù)器制造商都希望，最重要的是，組件供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)以及定期、可預(yù)測(cè)、幾乎無聊的新組件推出節(jié)奏。通過這種方式，每個(gè)人都可以定期消費(fèi)，而那些實(shí)際制造每年消耗的 1200 萬臺(tái)服務(wù)器（并且還在增長）的 ODM 和 OEM 可以預(yù)測(cè)需求并管理他們的供應(yīng)鏈。rQBesmc

然而，正如許多聰明人所說，IT 組織購買路線圖，他們不購買單點(diǎn)產(chǎn)品，因?yàn)樗麄儽仨毠芾盹L(fēng)險(xiǎn)。rQBesmc

在英特爾最終推出出色的 64 位服務(wù)器芯片設(shè)計(jì)之后，AMD 于 2010 年在服務(wù)器的市場(chǎng)開始出現(xiàn)瓶頸——2009 年初推出的“Nehalem”Xeon E5500 架構(gòu)很大程度上是從 AMD 大獲成功的 Opteron 系列中復(fù)制而來的的芯片。AMD 早期的 Opteron 具有創(chuàng)新性，支持 64 位、多核、HyperTransport 互連和芯片上的多核，從本質(zhì)上講，英特爾看起來像是一個(gè)只推出 32 位 Xeon 并試圖讓企業(yè)采用 64 位的安騰（ Itanium）芯片。但到2010年，AMD已經(jīng)推遲了幾代Opterons的交付，并且做出了一個(gè)架構(gòu)分叉，但沒有成功。當(dāng)英特爾放棄安騰，設(shè)計(jì)了許多代具有競(jìng)爭(zhēng)力的64位Xeon服務(wù)器芯片時(shí)，AMD基本上被擠出了數(shù)據(jù)中心。但到2015年，英特爾的創(chuàng)新步伐開始疲軟，市場(chǎng)要求更多的競(jìng)爭(zhēng)，因此，AMD進(jìn)行了重組，并開始創(chuàng)造其Epyc的回歸——這一次再次恰逢英特爾因其10納米和7納米芯片制造過程的延遲，而讓對(duì)手抓到了機(jī)會(huì)。rQBesmc

在首席執(zhí)行官帕特·蓋辛格 (Pat Gelsinger) 的指導(dǎo)下，英特爾正在讓其芯片制造廠井井有條，同時(shí)也恢復(fù)了可預(yù)測(cè)且更快速的性能和功能增強(qiáng)節(jié)奏，這意味著 AMD 必須做同樣的事情。作為本周 Data Center Premier 活動(dòng)的一部分，AMD 的高層展開了路線圖，并表明他們不僅將堅(jiān)持 Epyc 世代的常規(guī)節(jié)奏和完美執(zhí)行，而且將深化Epyc 路線圖包括不同的變體和 SKU，以追逐服務(wù)器市場(chǎng)的特定部分和非常精確的工作負(fù)載。rQBesmc

在 AMD 總裁兼首席執(zhí)行官 Lisa Su 發(fā)表主題演講之前，公司首席技術(shù)官 Mark Papermaster 和 AMD 數(shù)據(jù)中心和嵌入式解決方案事業(yè)部總經(jīng)理 Forrest Norrod 介紹了 Epyc 服務(wù)器芯片的深化路線圖。這是在推出帶有 3D V-Cache 的“Milan-X”Epyc 7003 的背景下完成的，該產(chǎn)品將許多 HPC 和 AI 工作負(fù)載的性能提高了 50%，并將于 2022 年第一季度推出，并且“Aldebaran”Instinct MI200 GPU 加速器，現(xiàn)在開始出貨，需要注意的是，改芯片用在了橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室安裝的1.5 exaflops“Frontier”超級(jí)計(jì)算機(jī)中。可以肯定的是，Milan-X 和 Instinct MI200 是本周 AMD 活動(dòng)的亮點(diǎn)，但它們并不是 AMD 在其路線圖上談?wù)摰奈ㄒ粌?nèi)容，我們還需要考慮其他一些問題比 AMD 本身更進(jìn)一步推動(dòng)了這一路線圖。rQBesmc

“它們都是在過去四年中開始擴(kuò)大我們?cè)跀?shù)據(jù)中心的產(chǎn)品組合的大量工作的結(jié)晶，”Norrod 解釋說，指的是 Milan-X 和 Aldebaran。“所以特別是在 CPU 方面，你應(yīng)該考慮沿著合理的足跡快速進(jìn)入市場(chǎng)。長期以來，我們一直認(rèn)為，當(dāng)我們通過某個(gè)點(diǎn)時(shí)，特別是考慮到數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載復(fù)雜性的增加，我們將不得不開始擴(kuò)大我們的產(chǎn)品范圍，并且始終注意我們?nèi)绾卧谶@樣的情況下做到這一點(diǎn)。我們保持執(zhí)行保真度的方式。我們需要讓客戶真正輕松地采用更多工作負(fù)載的特定產(chǎn)品。這是我們討論的中心主題：工作負(fù)載的特殊性，擁有針對(duì)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的特定細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整的產(chǎn)品。通過這樣做，我們確保我們可以繼續(xù)在這些細(xì)分市場(chǎng)中的每一個(gè)領(lǐng)域提供領(lǐng)導(dǎo)力績(jī)效和領(lǐng)導(dǎo)力 TCO。”rQBesmc

Norrod 沒有做出具體承諾，但表示我們應(yīng)該期待使用 AMD 計(jì)算 GPU 的芯片和產(chǎn)品組合的擴(kuò)大和深化。rQBesmc

在她的主題演講中， Lisa Su將數(shù)據(jù)中心分為四個(gè)部分，并解釋了 AMD 將如何使用獨(dú)特的芯片來針對(duì)每個(gè)部分。rQBesmc

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“通用計(jì)算涵蓋了最廣泛的主流工作負(fù)載，包括本地和云端，” Lisa Su 解釋說。“socket級(jí)性能是一個(gè)重要的考慮因素。技術(shù)計(jì)算包括數(shù)據(jù)中心中一些要求最高的工作負(fù)載。在這里，每個(gè)核心的性能對(duì)這些工作負(fù)載最重要。加速計(jì)算專注于人類理解的前沿，解決氣候變化、材料研究和基因組學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域，高度并行和海量計(jì)算能力才是真正的關(guān)鍵。對(duì)于云原生計(jì)算，需要最大的內(nèi)核和線程密度來支持超大規(guī)模應(yīng)用程序。為了在所有這些工作負(fù)載中提供領(lǐng)先的計(jì)算能力，我們必須采用量身定制的方法，專注于硬件、軟件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。”rQBesmc

有了這個(gè)，讓我們來看看 Su、Norrod 和 Papermaster 談到的 Epyc 路線圖，然后看看我們放在一起的增強(qiáng)和擴(kuò)展路線圖，以便為您提供更全面的認(rèn)識(shí)。rQBesmc

這是他們都談到的 Epyc 路線圖：rQBesmc

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您可以看到添加了“Milan-X”芯片，以及“Genoa”系列中的另一個(gè)芯片，稱為“Bergamo”，采用 Zen 4c 內(nèi)核，即將推出的 Zen 4 內(nèi)核的變體，計(jì)算芯片的封裝與標(biāo)準(zhǔn)的Genoa不同。但這并不是你得到的全部。rQBesmc

還有 Milan處理器的“Trento”變體，它將用作 Frontier 系統(tǒng)中 MI200 GPU 加速器的 CPU 主機(jī)。然后將是第二代 5 納米 Epyc 處理器，我們還聽到了代號(hào)為“Turin”的高核數(shù)版本，現(xiàn)在我們看到了更具有啟發(fā)性的 AMD 服務(wù)器芯片路線圖，看起來非常像 Bergamo的后續(xù)，而不是Genoa。這也許意味著對(duì)Genoa將會(huì)有不同后續(xù)版本。rQBesmc

無論如何，這是我們看到的擴(kuò)展版的 AMD Epyc 路線圖：rQBesmc

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讓我們來看看這個(gè)。rQBesmc

正如我們本周所知，Milan-X 將由幾個(gè) Milan 芯片的 SKU 組成，其中兩排 L3 緩存堆疊在裸片上的本機(jī) L3 緩存之上，將總 L3 緩存增加三倍以提高性能. 我們從演示文稿中知道有 16 核變體和 64 核變體，我們假設(shè)可能還有更多——24 核和 32 核，可能是 48 核——所有這些變體都得到了成比例的數(shù)量添加了額外的 L3 緩存（每個(gè)內(nèi)核多出 3 倍）。rQBesmc

通過 Trento，我們聽說 Milan 處理器復(fù)合體上的 I/O 和內(nèi)存集線器小芯片在兩個(gè)方面得到了增強(qiáng)。首先是 I/O 集線器支持 Infinity Fabric 3.0 互連，這意味著 Trento 芯片可以與連接到它的任何 Instinct MI200 加速器一致地共享內(nèi)存。這是 Frontier 的必要功能，因?yàn)?Oak Ridge 在之前基于 IBM Power9 CPU 和 Nvidia V100 GPU 加速器的“Summit”超級(jí)計(jì)算機(jī)上具有一致的 CPU-GPU 內(nèi)存。據(jù)傳，Trento I/O 和內(nèi)存集線器小芯片的另一項(xiàng)增強(qiáng)是在控制器上支持 DDR5 主內(nèi)存。據(jù)我們所知，Trento 集線器小芯片還支持 PCI-Express 5.0 控制器和 CXL 加速器協(xié)議，這可能在 Frontier 中很有用。rQBesmc

Milan、Milan-X 和 Trento 都適合 SP3 服務(wù)器插座，最高 TDP 為 400 瓦。rQBesmc

借助 Genoa 和 Bergamo 芯片，AMD 正在轉(zhuǎn)向臺(tái)積電的 5 納米芯片蝕刻工藝，Papermaster 表示，在相同的 ISO 頻率下，該工藝可提供兩倍的晶體管密度和兩倍的晶體管功率效率，同時(shí)還提升了晶體管的開關(guān)性能提高了 25%。非常清楚：這不是Milan到Genoa的聲明，而是 7 納米工藝到 5 納米工藝的聲明，這如何導(dǎo)致服務(wù)器芯片性能取決于架構(gòu)以及 AMD 如何在頻率和電壓曲線上轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤。AMD 還為這些處理器遷移到更大的 SP5 插槽。rQBesmc

Genoa 基于 Zen 4 內(nèi)核，而 Bergamo 基于 Zen 4c 內(nèi)核，與 Milan 系列芯片中的 Zen 3 內(nèi)核相比，每時(shí)鐘指令 (IPC) 具有相同的改進(jìn) – 以及相同的微體系結(jié)構(gòu)，因此沒有軟件使用它所需的調(diào)整 - 但它在頻率和電壓的優(yōu)化曲線上有一個(gè)不同的點(diǎn)，并且在緩存層次結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了一些優(yōu)化，使Bergamo更適合在 Epyc 包中擁有更多的計(jì)算小芯片或 CCD。與 Zen 3 核心相比，Zen 4 核心 IPC 的提升預(yù)計(jì)將在 29% 的范圍內(nèi)，因此這將是單線程性能以及Genoa吞吐量性能的重大變化。Begamo 將吞吐量性能提升到更高的極限，但會(huì)犧牲一些每線程性能來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。rQBesmc

Genoa Epyc 7004 將擁有 96 個(gè) Zen 4 內(nèi)核，跨越四組三個(gè)計(jì)算塊，總共十幾個(gè)計(jì)算塊，以及一個(gè)支持 DDR5 內(nèi)存、PCI-Express 5.0 控制器和 CXL 協(xié)議的 I/O 和內(nèi)存集線器最重要的是將加速器、內(nèi)存和存儲(chǔ)連接到計(jì)算復(fù)合體。Genoa將于 2022 年某個(gè)時(shí)候啟動(dòng)；我們不太清楚何時(shí)，因?yàn)?AMD 正在把握時(shí)機(jī)以領(lǐng)先于英特爾，英特爾一直在改變其“Sapphire Rapids”和“Granite Rapids”至強(qiáng) SP 的發(fā)布日期。rQBesmc

有幾種方法可以獲得Bergamo將提供的 128 個(gè) Zen 4c 內(nèi)核。Bergamo 芯片可以使用八個(gè) 16 核計(jì)算塊，而不是 Genoa 中的 12 個(gè) 8 核計(jì)算塊。芯片也可以有 12 個(gè) 12 核tiles，然后將每個(gè)tiles上的一些核心倒回去，將核心數(shù)一直撥回到Bergamo封裝中的 128 個(gè)總核心。后者似乎與前者的可能性相同，但如果兩個(gè)處理器都有十二個(gè)內(nèi)存控制器，正如傳言那樣，那么它將是后一種情況。Trento I/O 和內(nèi)存集線器支持 8 個(gè)計(jì)算小芯片，而 Genoa I/O 和內(nèi)存集線器支持 12 個(gè)計(jì)算小芯片，因此 AMD 可以采用任何一種方式到達(dá)Bergamo，但同樣，如果它使用 Trento I/O 和內(nèi)存中心，那么Bergamo將被降級(jí)為只有八個(gè)內(nèi)存控制器，這將導(dǎo)致計(jì)算內(nèi)存容量和帶寬不平衡?？雌饋鞡ergamo將使用Genoa I/O 和內(nèi)存集線器，因此，并有一些部分失效的內(nèi)核，因此它最大為 128 個(gè)內(nèi)核而不是 144 個(gè)內(nèi)核。Papermaster 所說的只是，Bergamo 的物理設(shè)計(jì)和 Chiplet 配置與 Genoa 不同，所以大家在這一點(diǎn)上都在猜測(cè)。rQBesmc

Bergamo 芯片將插入與Genoa相同的 SP5 插槽，這是超大規(guī)模和云構(gòu)建者關(guān)心的。據(jù) Lisa Su稱，Bergamo 將在 2023 年上半年上市，但 Norrod 最初表示可能在 2022 年底至 2023 年初推出。目前尚不清楚為什么這需要這么長時(shí)間來上市?？赡苁浅笠?guī)模和云構(gòu)建者最近才與 AMD 進(jìn)行對(duì)話，讓 AMD 承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)并承擔(dān)額外成本來制作 Gemoa 處理器的特殊 SKU。rQBesmc

在這之后是Bergamo和Gemoa ，看起來Bergamo實(shí)際上是傳聞中的256核“Turin”處理器，該處理器是基于最近傳言的未來的Zen 5c內(nèi)核。rQBesmc

我們不認(rèn)為普通用途的Genoa會(huì)從96核躍升到256核，但躍升到192核是合理的。這就是我們認(rèn)為 在我們上面的擴(kuò)展路線圖中，Genoa中會(huì)出現(xiàn)標(biāo)有“???”的內(nèi)容。（除非另有說明，否則我們將稱其為 Florence。）該芯片可能有四個(gè)計(jì)算塊，每個(gè)塊有 12 個(gè) Zen 5 核心，在每個(gè)核心復(fù)合體中，并且封裝上有四個(gè)核心復(fù)合體，以達(dá)到理論上的 192 個(gè)通用核心Epyc 7005。人們說Turin超大規(guī)模變體將有 256 個(gè)內(nèi)核和高達(dá) 600 瓦的熱設(shè)計(jì)點(diǎn)。此處的計(jì)算塊可能基于 16 個(gè) Zen 5c 內(nèi)核，打包成一個(gè)四塊計(jì)算復(fù)合體，其中四個(gè)在包裝上。rQBesmc

我們認(rèn)為將會(huì)有帶有堆疊 3D V-Cache 的 Genoa-X 和 Florence-X 變體，甚至有可能看到也具有增強(qiáng)的 L3 緩存的 Bergamo-X 和Turin-X 變體。rQBesmc

有傳言說 Epyc 7005s 將基于臺(tái)積電的 3 納米工藝，但我們認(rèn)為 AMD 將嘗試從 5 納米中獲得兩代芯片，Genoa的演進(jìn)版本和Turin基于改進(jìn)的 5 納米工藝，就像羅馬一樣是 7 納米， Milan是第二次的更新。如果像兩個(gè)月前傳聞的那樣，臺(tái)積電的 3 納米工藝出現(xiàn)延遲，情況尤其如此。Epyc 7005s 可能是 2024 年末到 2025 年初的產(chǎn)品——同樣，這將取決于許多活動(dòng)部件以及英特爾的表現(xiàn)如何，以及當(dāng)時(shí)服務(wù)器領(lǐng)域發(fā)生的其他事情。10 exaflops 的超級(jí)計(jì)算機(jī)將需要這些 CPU。rQBesmc

我們強(qiáng)烈懷疑 Genoa kicker 和 Turin 處理器將適合與 Genoa 和 Bergamo 相同的 SP5 服務(wù)器插槽。如果您每代都更改插槽，會(huì)為服務(wù)器制造商造成麻煩。rQBesmc