AMD возвращается в серверы: знакомимся с процессорами AMD EPYC AMD возвращается в серверы: знакомимся с процессорами AMD EPYC 27.06.2017 [00:00], Илья Гавриченков Заполучив в своё распоряжение новую микроархитектуру Zen, AMD продолжает расширять спектр предлагаемых процессорных решений. На прошлой неделе компания представила свою новую платформу EPYC 7000 для ЦОД. Мы посетили презентацию и готовы рассказать, чем примечательны новые серверные процессоры AMD amd cpu epyc hardware naples Решения для серверов – это один из самых сложных сегментов процессорного рынка. Компания AMD испытала это на себе: когда-то ей удавалось владеть 25-процентной долей этого рынка, но к сегодняшнему дню все былые успехи сошли на нет. Ничего удивительного: не только AMD, но и многие другие крупные игроки в последние несколько лет покинули серверный рынок, столкнувшись с мощным противодействием Intel, имеющей колоссальные возможности как для передовых разработок, так и для их маркетингового продвижения. Поэтому в том, что AMD не удалось удержать успех, который она развила с появлением 64-битных процессоров Opteron, нет ничего удивительного. Какие-то ошибки компания совершала на этапе проектирования (достаточно вспомнить, например, историю с Barcelona и TLB-багом), что-то было обусловлено оплошностями в выборе стратегии (например, приоритет клиентских решений над серверными), а окончательно добило серверное направление AMD появление у Intel очень удачной микроархитектуры Core. Однако выход новых процессоров EPYC, возможно, вернёт AMD в число ведущих игроков серверного рынка. По крайней мере, официальный запуск EPYC, который компания провела на прошлой неделе, дал ясно понять не только и не столько боевой настрой компании, сколько широкую поддержку этого начинания со стороны партнёров, готовых сформировать необходимую экосистему. Конечно, экосистема – это далеко не показатель успеха, но без неё штурмовать серверный рынок бесполезно. Иными словами, на первом этапе у AMD всё складывается как надо. И это даёт компании определённые поводы для оптимизма. Во время своего выступления на мероприятии по случаю анонса EPYC президент и исполнительный директор AMD Лиза Су (Lisa Su) заявила, что ближайшей целью для компании будет получение двузначной процентной доли на серверном рынке. Правда, при этом было добавлено, что на вещи надо смотреть реально и добиваться этой цели придётся, видимо, как минимум пару лет. Но AMD расценивает EPYC как мощное оружие, которое на этот раз она сможет применить с максимальной выгодой для себя. Иными словами, AMD утверждает, что она имеет ясное видение относительно того, какой тактики стоит придерживаться в настоящее время и как следует развивать свою серверную платформу в обозримом будущем. #Строение процессоров AMD EPYC Большинство специалистов, которые занимаются строительством серверов, не вникают в глубокие тонкости той или иной архитектуры. Для них на первом месте стоит совместимость с используемым программным обеспечением. Стараниями Intel, которая последние пять лет занимает доминирующее положение, этот вопрос постепенно отошёл на второй план. Процессоры Xeon E5, пришедшие на рынок в 2012 году, стали своего рода отраслевым стандартом для одно- и двухсокетных систем, который гарантирует преемственность и полную сквозную совместимость с программной инфраструктурой. Но EPYC хочет сломать устоявшуюся картину мира. Новые серверные процессоры AMD являются прямой альтернативой Xeon E5, при переходе на которую не должно возникать никакой головной боли. То есть процессоры EPYC имеют точно ту же x86-архитектуру и точно такие же расширения системы команд, как и Xeon E5, а значит, они совместимы «из коробки» со всем многочисленным программным обеспечением, разработанным под процессоры Intel. Достигается это за счёт того, что в основе EPYC лежит та же самая микроархитектура Zen, которая реализована в десктопных процессорах семейства AMD Ryzen. Подробности о Zen можно узнать из нашего обзора процессоров Ryzen. Главное: Zen – это принципиально отличная от Bulldozer широкая микроархитектура, способная переваривать по четыре инструкции за такт и позволяющая исполнять на каждом вычислительном ядре по два потока за счёт технологии SMT. Концептуально эта технология подобна Intel Hyper-Threading, а значит, ядра Zen сравнимы по удельной производительности (как целочисленной, так и вычислений с плавающей точкой) с ядрами, лежащими в основе процессоров Xeon. На более высоком уровне ядра Zen объединяются в так называемые CCX-комплексы (CPU-Complex). Каждый комплекс содержит до четырёх ядер с индивидуальным на каждое ядро L1- и L2-кешем и общим на все ядра кешем третьего уровня. Именно поэтому наилучшая производительность при исполнении многопоточных алгоритмов достигается в процессорах с микроархитектурой Zen в том случае, когда работа с данными ведётся внутри CCX-комплекса. Два CCX-комплекса объединяются в одно целое на полупроводниковом кристалле Zeppelin посредством фирменной шины AMD Infinity Fabric и получают общий контроллер памяти и общий корневой хаб PCI Express. При необходимости вычислительные ядра и части L3-кеша в таком кристалле могут отключаться с тем, чтобы получать «строительные блоки» не только с восемью, но и с шестью, четырьмя или двумя ядрами. Размер L2-кеша в архитектуре Zen составляет 512 Кбайт на ядро. L3-кеш же имеет объём 8 Мбайт на каждый CCX-комплекс. Восьмиядерный кристалл Zeppelin из двух CCX-комплексов хорошо знаком тем, кто следит за новостями на процессорном рынке. Он используется во всех без исключения современных десктопных процессорах серии Ryzen. Полнофункциональный процессор с таким кристаллом способен исполнять до 16 потоков одновременно и обладает суммарным объёмом кеша второго уровня 4 Мбайт и кеша третьего уровня – 16 Мбайт. Полупроводниковый кристалл Zeppelin Для формирования многоядерных серверных процессоров EPYC компания AMD использует точно те же самые кристаллы Zeppelin, размещая их в процессорной упаковке сразу по четыре штуки. Такая конструкция носит название MCM-модуль (Milti-Chip Module) и позволяет минимизировать производственные расходы AMD как за счёт полной унификации всей линейки продукции, так и за счёт того, что кристалл Zeppelin имеет сравнительно небольшую по серверным меркам площадь порядка 195 мм2. Так как каждый из кристаллов Zeppelin в MCM-модуле имеет собственные ресурсы в виде кеш-памяти, двухканального контроллера памяти и корневого хаба PCI Express на 32 линии, максимальные версии EPYC могут иметь 32 ядра с возможностью исполнения 64 потоков, 16 Мбайт L2-кеша, 64 Мбайт L3-кеша, восьмиканальную подсистему памяти и поддержку 128 линий PCI Express. Что касается памяти, то в серверных процессорах могут использоваться регистровые DDR4 RDIMM или LRDIMM-модули, объём которых может доходить до 128 Гбайт. При условии …