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解读第三代全新AMD EPYC(霄龙)处理器:3D V-Cache技术打造极致算力,赋能数据中心未来发展 原创
服务器 芯片
随着第三代AMD EPYC7003X系列处理器的发布,AMD将会以更强的算力吸引更多用户的关注,进一步夯实在企业级市场的根基,不断扩大市场份额,以自身的硬实力,抢占更多的市场份额

当前,数字经济已经成为推动我国经济高质量发展的新引擎。在政策和疫情的双重推动之下,企业不断利用云计算、AI、大数据等技术,加速数字化转型步伐,以此来推动业务创新,提升核心竞争力,确保持续快速的发展。

随着新技术的不断应用落地,企业对于数据中心的算力要求越来越高,除此之外,在“双碳”战略的影响下,企业对于数据中心的能耗要求越来越严格。为此,企业需要选择性能更强的CPU产品,以此来提高数据中心的性能,达到降低功耗和总体拥有成本(TCO)的目标。

作为全球芯片巨头,AMD持续加大产品研发和创新力度,不断推出新的技术和新的产品,以此来帮助企业打造更强算力的数据中心。为此,AMD推出了领先的3D V-Cache技术,并基于此打造了第三代AMD EPYC(霄龙)系列处理器,以极致的算力赋能数据中心未来发展。

3D V-Cache技术抢占数据中心算力先机

人工智能、大数据等新兴技术的不断落地,在推动企业创新发展的同时,也使得企业对于高性能计算的要求越来越高,这就意味着对更高性能处理器的需求正在不断攀升。

在过去的很长一段时间内,半导体领域一直遵循着摩尔定律,即高密度集成电路中晶体管的数量每两年就会增加一倍。随着技术的不断发展,摩尔定律正在放缓。同时,企业对于高性能处理器的需求却在激增。

基于企业的实际需求,AMD不断强化技术创新,持续加大产品研发力度,并创新性的推出了3D V-Cache技术。AMD认为,小芯片用多个更简单的构建块取代了单片 SoC,这些构建块通常制造成本更低。 然后,这些更简单的构建块可以混搭,以满足各种需求。因此,将多个模块组装到单个系统中所增加的复杂性被相应的设计灵活性所抵消。

我们知道,添加芯片的确会产生更大的系统级芯片 (SoC),但是组件之间的距离会变大,从而增加了延迟。为此,AMD通过使用业界首个铜对铜混合键合以及硅通孔 (TSV) 方法,实现真正的 3D 小芯片叠层。据介绍,该方法提供的互连密度是 2D 芯片的 200 倍,是使用焊料凸点的传统 3D 叠层解决方案的约 15 倍。独特的无凹凸设计也比现有的 3D 方法消耗的能量更少。

不难发现,3DV-Cache技术的应用,不仅大幅提升了处理器的性能,而且还降低了产品的整体功耗,带来了更高的能效比。

实际上,AMD早就公布了更加雄伟的计划,即从 2020 年到 2025 年,用于 AI 训练和高性能计算的 AMD 处理器和加速器的能效提高 30 倍。这一目标相当于到 2025 年把每个计算的能源消耗降低 97%。如果全球所有的 AI 和高性能计算服务器节点都能获得这一优势,那么到 2025 年与基本趋势相比将会节约数十亿度电。

Milan-X系列处理器夯实数据中心算力基石

基于MD 3DV-Cache,AMD和 TSMC合作利用 TSMC 3D Fabric 技术开发第三代 AMD EPYC(霄龙)处理器。

AMD Milan-X处理器是率先3D V-Cache技术的产品,采用其当前基于Milan的第三代处理器EPYC 7003的升级版本,共推出了EPYC 7773X、EPYC 7573X、EPYC 7473X和EPYC 7373X四款新处理器,对应的核心线程数量分别为64核128线程、32核64线程、24核48线程、16核32线程,都是基于Zen 3核,通过3D堆叠V-Cache实现768 MB L3缓存。

AMD EPYC 7773X拥有64个Zen3核,128个线程,基本频率为2.2 GHz,最大提升频率为3.5 GHz。EPYC 7573X为32核64线程,基频2.8 GHz,升压频率3.6GHz。EPYC 7773X和7573X的基本TDP均为280w。不过,AMD规定所有4个EPYC 7003-X芯片的可配置TDP均为225 - 280w。

AMD Milan-X处理器配置了一个巨大的9片MCM,具有8个CCD裸片和一个大型I/O裸片。另外,AMD选择为其所有新的V-cache EPYC芯片配备最大768 MB的L3缓存,这意味着从顶部SKU(EPYC 7773X)到底部SKU (EPYC) 7373X),所有8个CCD必须存在。

在PCIe通道方面,AMD EPYC 7003-X处理器具有128个可用的PCIe 4.0通道,可通过全长PCIe 4.0插槽和控制器选择使用,四个内存控制器能够支持每个控制器两个DIMM,从而允许使用八通道DDR4内存。

在内存兼容性方面,EPYC7003-X芯片每个插槽支持8个DDR4-3200内存模块,每个芯片的容量高达4 TB,跨2P系统的容量高达8 TB。值得注意的是,新的Milan-X EPYC 7003-X芯片与现有系列共享相同的SP3插槽,因此通过固件更新可以与当前的LGA 4094主板兼容。

来自AMD官网的数据显示,采用3D V-Cache技术的AMD EPYC 7003-X处理器每天的模拟作业数最高可达66个,互连密度相较2D芯片高出200倍,高于传统3D叠层15倍基于更多。

不难发现,采用3DV-Cache技术的AMD EPYC 7003-X处理器了在性能,尤其是单核性能方面,有了更大的提升,特别适用于计算最密集的工作负载和工程设计。借助 AMD 3D V-Cache,企业可以加速模拟运行和设计迭代,提高设计保真度,真正实现降本增效的目的。

携手合作释放数据中心算力价值

自第三代AMD EPYC7003X系列处理器推出以来,众多的合作伙伴积极跟进,并推出了不同的解决方案。其中,微软Azure HBv3虚拟机已全面升级基于AMD 3D V-Cache缓存堆叠技术的第三代EPYC 7003X系列,Google Cloud C2D虚拟机、Amazon EC2 C6a/Hpc6a也都使用了AMD EPYC处理器。

据介绍,AMD EPYC(霄龙)处理器已经在众多合作伙伴的应用场景中落地。例如,台积电通过 AMD EPYC(霄龙)处理器降低数据中心成本、节省管理和电费支出,并减少通用负载数据中心空间。Qubit 通过迁移到基于 AMD EPYC(霄龙)处理器的实例,在网购推荐引擎方面节省了 13% 的 Google 云端平台基础设施成本。星展银行采用搭载 AMD EPYC(霄龙)处理器的 Dell PowerEdge 服务器,将数据中心的占用空间压缩到原来的四分之一。

目前,AMD已经与AWS、Google、IBM、Microslft、ORACLE等云服务提供商,ALTAIR、SIEMENS、SYNOPSYS等软件合作伙伴,ATOS、CISCO、HPE、Dell、Lenovo等系统与解决方案商建立了密切的合作关系,不断通过双方的合作,全面推进AMDEPYC(霄龙)处理器在不同领域,不同企业中的落地。数据显示,目前已有465个云实例部署了AMD EPYC处理器。

可以说,随着生态体系的不断发展壮大,越来越多的企业将会充分享受AMDEPYC(霄龙)处理器带来的价值,进一步加速企业的数字化转型进程。

总结:曾几何时,AMD在服务器市场上几近消失,Zen架构的EPYC诞生后一路势如破竹,不断攻城略地,啃下一个又一个硬骨头,得到了行业和客户的普遍信赖。根据Mercury的收入估计显示,AMD服务器的收入份额在2022年第一季度达到了16.5%,相比上个季度增加了2.1个百分点,年同比增长5.7个百分点。

随着第三代AMD EPYC7003X系列处理器的发布,AMD将会以更强的算力吸引更多用户的关注,进一步夯实在企业级市场的根基,不断扩大市场份额,以自身的硬实力,抢占更多的市场份额,并与更多的生态伙伴合作,共同赋能企业未来的数字化转型。

责任编辑:张诚 来源: 51cto
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