AMD возвращается в серверы: знакомимся с процессорами AMD EPYC

 

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

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 того, что в каждый канал памяти допускается устанавливать по два модуля памяти, максимальный объём поддерживаемой EPYC памяти можно довести до 2 Тбайт в односокетной системе или до 4 Тбайт – в двухсокетной.

Правда, нужно понимать, что подсистема памяти в конечном итоге получается с неравномерным доступом – на каждый процессорный разъём приходится по четыре NUMA-узла. Это значит, что латентность памяти в системах на базе EPYC непостоянна и может различаться в зависимости от того, к какому кристаллу относится память, к которой идёт обращение. Но пиковая пропускная способность при использовании модулей DDR4-2666 может достигать 171 Гбайт/с на сокет.

#Вездесущая шина Infinity Fabric

Для того чтобы обслуживать многоуровневую структуру из ядер, CCX-модулей и кристаллов Zeppelin на одном MCM-модуле, AMD повсеместно использует шину Infinity Fabric.

В MCM-модуле каждый кристалл соединён с каждым, а пропускная способность применяющихся шин достигает 42 Гбайт/с в каждую сторону. Надо заметить, что данная схема межъядерных соединений кардинально отличается от того, как ядра соединяются в процессорах Intel. Конкурент AMD использует массивные кристаллы с полным неделимым набором ядер, которые общаются между собой по одной или двум кольцевым шинам. В EPYC же подобной однородности нет: ядра связываются с разной скоростью в зависимости от того, насколько «далеко» они находятся друг от друга. Однако шина Infinity Fabric, связывающая ядра внутри одного кристалла, имеет такую же полосу пропускания в 43 Гбайт/с, как и шина, связывающая кристаллы в модуле. А это значит, что ограничение полосы пропускания при межъядерном взаимодействии происходит лишь в случаях, когда передача данных происходит между процессорами, установленными в разные сокеты.

В частности, в двухсокетных системах на базе EPYC процессоры связываются между собой четырьмя линками Infinity Fabric, каждый из которых связывает ядра попарно и имеет пропускную способность 38 Гбайт/с. Таким образом, максимальная длина маршрута при межъядерном взаимодействии в двухпроцессорной системе составляет всего два шага. В лучшем же случае требуется всего один шаг.

Говоря о том, как работает система соединений Infinity Fabric, нужно иметь в виду ещё несколько обстоятельств. Во-первых, пропускная способность этой шины масштабируется с увеличением частоты памяти. Поэтому в двухпроцессорных системах AMD настоятельно рекомендует использовать более быструю память, а все приведённые выше характеристики пропускной способности относятся лишь к конфигурациям с DDR4-2666. Во-вторых, через Infinity Fabric идут не только обращения к памяти. Эта же шина используется для всех прочих целей – при передаче данных между PCI Express-контроллерами, между SATA-контроллерами, между L3-кешами и т. п. Кроме того, по этой шине происходит сбор информации с внутриядерных датчиков для работы энергосберегающих технологий. Поэтому реальная пропускная способность Infinity Fabric при межъядерных обращениях будет несколько ниже пиковых значений.

Infinity Fabric занимает место ключевой инновации AMD, реализованной в EPYC. Эта шина делает из разрозненных процессорных ядер единое целое и за счёт этого позволяет коренным образом снизить производственные издержки при выпуске многоядерных процессоров и добиться высокого уровня масштабируемости платформы. Однако есть и другая сторона: Infinity Fabric не может соперничать по латентности с интеловскими межъядерными соединениями, реализуемыми в процессорах Xeon на кристалле, – кольцевой шиной в Broadwell-EP или ячеистой сетью в Skylake-SP. Впрочем, является ли это критичным в реальной жизни, за неимением всесторонних тестов серверной платформы AMD пока понять невозможно.

#Платформа для AMD EPYC

Компания Intel приучила нас к тому, что CPU является базисом любого сервера. Однако концепция AMD несколько отличается от привычной. Этот производитель серьёзно занимается не только процессорами, но и видеокартами, поэтому ему легче допустить, что в том или ином случае смысловым центром серверной системы могут быть GPU, память или даже носители информации. Именно поэтому структуру платформы EPYC трудно назвать процессороцентрической.

Каждый кристалл Zeppelin имеет собственный контроллер PCI Express 3.0, поддерживающий два линка PCI Express 3.0 x16. Однако в двухпроцессорных конфигурациях один из этих линков переконфигурируется в связывающую процессоры шину Infinity Fabric. Таким образом, в любой системе на базе процессоров EPYC, будь она односокетная или двухсокетная, всегда есть по восемь доступных линков PCI Express x16.

Для них поддерживается декомпозиция. Линк PCI Express x16 может быть разделен на два линка x8, каждый из которых при необходимости может разбиваться ещё дальше. Однако максимальное число PCIe-устройств, которые допускается подключать к одному PCIe x16-линку, ограничено восемью. Впрочем, это не исключает возможность разбить линк x16, например, по схеме x8 + x4 + x2 + x1 + x1 + x1 + x1. К тому же большое число линков из одной линии вряд ли потребуется кому-то на практике. А вот набор из многочисленных линков x4 или x2 может оказаться незаменимым при строительстве многотомных RAID-массивов из NVMe-накопителей.

Кроме того, получившиеся в результате расщепления шины PCI Express линки x1 могут быть переконфигурированы как SATA-порты. Похожая технология применяется в интеловских наборах системной логики с HSIO-архитектурой. Однако у AMD возможности настройки внешних интерфейсов кажутся несоизмеримо богаче.

Но действительно уникальным выглядит предложение AMD в мире однопроцессорных систем. Дело в том, что здесь от EPYC не требуется соединяться с соседним CPU, поэтому все линии PCIe могут быть выведены наружу.

А это значит, что такая платформа к поддержке 16 DIMM и 2 Тбайт DDR4 SDRAM может в своих спецификациях приписать и 128 линий PCI Express. Таким образом, в однопроцессорных конфигурациях EPYC серьёзно обходят любые Xeon E5 v1-v4 не только по числу ядер и по максимальному объёму поддерживаемой памяти, но и по числу линий PCI Express.

К тому же платформа на EPYC превосходно обходится без какого-либо набора системной логики – все необходимые интерфейсы могут быть реализованы за счёт центрального процессора и дополнительных дискретных контроллеров. И даже несмотря на то, что в этом случае часть линий PCI Express будет неминуемо отрезана на какие-то внутренние нужды платформы: на загрузочные накопители, сетевые интерфейсы и проч., в распоряжении пользователя будет оставлено как минимум 96 линий PCIe, что всё равно выглядит очень впечатляюще.

В качестве примера выигрышности такого подхода можно привести почти любой сервер на базе пар процессоров EPYC из числа продемонстрированных во время анонса новых CPU решений. Типичная конфигурация включает поддержку четырёх M.2 NVMe x4, четырёх слотов PCIe x8, двух слотов PCIe x16 и нескольких дополнительных PCIe-слотов для хост-адаптеров канала (HBA) и сетевых карт. А это значит, что типовой и простой сервер на базе пары процессоров EPYC сможет предложить большие возможности для подключения внешних устройств, чем есть у Intel в текущем поколении платформы. И это не говоря о том, что такая система на EPYC будет оборудована 32 слотами DDR4 DIMM, в которые можно будет установить до 4 Тбайт DDR4-2666 памяти.

#Модельный ряд AMD EPYC 7000

В составлении модельного ряда процессоров EPYC компания AMD тоже пошла по своему особому пути. В то время как Intel приучила пользователей серверных систем к обширному и во многом избыточному разнообразию модификаций процессоров, AMD решила обойтись всего несколькими моделями. Подход этой компании заключается в том, чтобы в любом случае предоставить пользователю максимальные возможности по поддержке памяти и линий PCI Express. Поэтому дифференциация моделей у AMD получается значительно проще и осуществляется лишь по числу ядер, частотам и TDP.

Чтобы лучше понимать структуру модельного ряда AMD, сразу же нужно уяснить следующее: любой EPYC основывается на четырёх кристаллах Zeppelin, за счёт чего в любой модели процессора всегда есть поддержка 16 DIMM и 128 линий PCI Express. Число же процессорных ядер варьируется путём деактивации одного, двух или трёх ядер во всех CCX-комплексах одновременно. В результате таких манипуляций процессоры могут получать 8, 16, 24 или 32 активных ядра.

Девять моделей процессоров EPYC предназначается для использования в двухсокетных системах.

Процессоры AMD EPYC для двухсокетных систем
  Ядра/ потоки Базовая частота, ГГц Частота в турборежиме, ГГц L3-кеш, Мбайт DRAM PCIe TDP, Вт
EPYC 7601 32/64 2,2 3,2 64 8 каналов DDR4-2666 SDRAM 8 PCIe x16 (128 линий PCI Express 3.0) 180
EPYC 7551 32/64 2,0 3,0 180
EPYC 7501 32/64 2,0 3,0 155/170
EPYC 7451 24/48 2,3 3,2 180
EPYC 7401 24/48 2,0 3,0 155/170
EPYC 7351 16/32 2,4 2,9 155/170
EPYC 7301 16/32 2,2 2,7 155/170
EPYC 7281 16/32 2,1 2,7 155/170
EPYC 7251 8/16 2,1 2,9 120

Любой из этих CPU поддерживает восьмиканальную DDR4-память с частотой до 2666 МГц и 128 линий PCI Express. Тепловой пакет большинства моделей установлен в 155 Вт или больше, что совершенно неудивительно на фоне того, что один EPYC – это сразу четыре кристалла Zeppelin (или, если угодно, четыре процессора Ryzen). Частоты стартуют с отметки в 2,0 ГГц и в режиме турбо, который активируется при нагрузке на треть или меньшее число ядер, могут доходить до 3,2 ГГц. Все EPYC имеют поддержку SMT, удваивающую количество исполняемых потоков.

Выделяется из общего списка разве только младшая восьмиядерная модель, имеющая сравнительно низкое TDP — на уровне 120 Вт. Однако это всё равно много, если вспомнить о том, что восьмиядерный процессор Ryzen 1700 может похвастать TDP на уровне 65 Вт. Но не забывайте, даже в основе восьмиядерного EPYC лежит четыре кристалла Zeppelin, в каждом из которых отключено по шесть ядер. Это делает серверные процессоры AMD с небольшим количеством ядер в разы лучше Ryzen по ёмкости кеша третьего уровня, объёму поддерживаемой памяти и по числу линий PCI Express.

Также в модельном ряду Ryzen есть три модификации, которые нацелены на применение исключительно в односокетных системах. Они выделяются литерой P в конце модельного номера.

Процессоры AMD EPYC для односокетных систем
  Ядра/ потоки Базовая частота, ГГц Частота в турборежиме, ГГц L3-кеш, Мбайт DRAM PCIe TDP, Вт
EPYC 7551 32/64 2,0 3,0 64 8 каналов DDR4-2666 SDRAM 8 PCIe x16 (128 линий PCI Express 3.0) 180
EPYC 7401 24/48 2,0 3,0 155/170
EPYC 7351 16/32 2,4 2,9 155/170

Любопытно, что в этом списке отсутствует восьмиядерная модель. В остальном же эти процессоры по сочетанию параметров повторяют варианты EPYC, нацеленные на двухсокетные системы.

Обратите внимание, для некоторых моделей процессоров тепловой пакет указан в двух вариантах – 155 или 170 Вт. Сделано это потому, что данная характеристика может варьироваться в зависимости от частоты работы памяти, на которую также завязана и скорость шины Infinity Fabric. Более низкий уровень TDP — 155 Вт — достигается при установке в систему DDR4-2400 или ещё более медленных модулей. Использование же DDR4-2666 увеличивает TDP на 15 Вт.

Одновременно с впечатляющими характеристиками EPYC компания AMD обещает придерживаться весьма агрессивной ценовой политики, подобно тому, как она поступила на десктопном рынке с Ryzen. Согласно собственным оценкам компании, при сопоставлении EPYC с равноценными Xeon поколения Broadwell-EP новые процессоры должны предлагать превосходство по производительности от 23 до 70 процентов. Достигаться это будет в первую очередь за счёт преимущества в числе ядер.

Такая же картина обещана не только для двухпроцессорных, но и для однопроцессорных систем. Причём однопроцессорные платформы на EPYC должны обеспечить лучшее соотношение цены и производительности даже по сравнению с двухпроцессорными интеловскими системами на базе Xeon E5 v4.

На данный момент AMD не стала раскрывать чистые показатели производительности систем на EPYC, сославшись на незаконченную на данный момент оптимизацию BIOS платформ. Тем не менее некие относительные результаты тестов производительности и потребления двухпроцессорной системы на базе 32-ядерных EPYC 7601 компания AMD всё же привела, сравнив их с показателями платформы с двумя процессорами Xeon E5-2699A v4 (22 ядра, 2,4-3,6 ГГц, 145 Вт).

2P EPYC 7601 против 2P E5-2699A V4
  SPECint 2006 SPECfp 2006
Производительность 1,47x 1,75x
Среднее энергопотребление 0,96x 0,99x
Общее энергопотребление 0,88x 0,78x
Производительность/Ватт 1,54х 1,76x

По утверждению AMD, система на базе старшего процессора EPYC оказывается заметно лучше двухпроцессорного сервера на базе Broadwell-EP по всем параметрам – и по производительности, и по потреблению.

При этом стоит подчеркнуть, что процессоры Xeon E5-2699A v4, с которыми выполнено сравнение, – это не просто какой-то вариант серверных процессоров Intel, а старшее предложение микропроцессорного гиганта в серии Xeon E5-2000 со стоимостью под $5 000. И это позволяет AMD говорить о 73-процентном превосходстве собственной новинки с точки зрения удельной производительности на каждый вложенный доллар или о полуторакратном преимуществе по удельной производительности на ватт.

Вполне очевидно, что тот набор из двенадцати моделей EPYC, который анонсирован на данный момент, может быть легко расширен за счёт введения дополнительных модификаций с иным сочетанием числа ядер, частот и TDP. Так что, если AMD почувствует необходимость в добавлении в модельный ряд новых предложений, это наверняка будет сделано. Конструкция EPYC легко масштабируема. Ограничений совсем немного: максимальное число ядер пока не может превышать 32 штуки, а минимальный шаг в их количестве должен быть равен восьми – по числу CCX-комплектов, участвующих в формировании одного серверного процессора EPYC.

На данный же момент объявлено о выпуске четырёх старших моделей EPYC, остальные восемь моделей станут доступны для партнёров к концу июля.

 Официальная ценаДоступность в продаже
Процессоры для двухсокетных систем
EPYC 7601 $4 200 Доступен
EPYC 7551 ? Доступен
EPYC 7501 $3 400 Доступен
EPYC 7451 ? Доступен
EPYC 7401 $1 850 Конец июля
EPYC 7351 ? Конец июля
EPYC 7301 $825 Конец июля
EPYC 7281 $650 Конец июля
EPYC 7251 $475 Конец июля
Процессоры для односокетных систем
EPYC 7551P $2 100 Конец июля
EPYC 7401P $1 075 Конец июля
EPYC 7351P $750 Конец июля

#Безопасность и виртуализация

Серверные системы становятся сложнее с каждым годом. Провайдеры облачных сервисов, как и пользователи мощных вычислительных систем, имеют особые требования к архитектуре используемых процессоров. Помимо чистой производительности они заинтересованы и в таких аспектах, как безопасность данных или виртуализация. И AMD есть чем ответить на такой запрос.

В процессорах серии EPYC реализован специализированный «сопроцессор безопасности» — Secure Processor. Это – отдельный и независимый блок системы-на чипе, основанный на 32-битной архитектуре ARM Cortex-A5 и призванный обеспечить работу криптографических функций и аппаратную проверку подлинности критически важной информации.

Одна из наиболее интересных и нестандартных функций процессора безопасности – аппаратное шифрование данных в памяти. Благодаря этой возможности все данные в памяти системы на базе EPYC могут храниться в зашифрованном виде, что препятствует несанкционированному доступу к ним как со стороны оборудования, так и со стороны неавторизованных процессов. Причём, благодаря использованию выделенного криптографического сопроцессора работа данной функции не должна наносить серьёзного урона производительности. Со слов представителей AMD, если какое-то замедление от включения шифрования и будет появляться, то потери не должны превышать единиц процентов.

Включение шифрования данных в памяти, как подчёркивает AMD, должно представлять особый интерес в случае виртуализации. Каждая виртуальная машина может использовать собственный ключ, что делает данные надёжно защищёнными от других виртуальных машин или гипервизора, позволяя использовать виртуализацию там, где раньше она не допускалась по требованиям безопасности. Ожидается, что внедрение этой технологии может повысить спрос на облачные сервисы со стороны пользователей, которые ранее использовали собственные выделенные сервера из-за особого внимания к защите данных.

Помимо этого, AMD внедрила в свои процессоры EPYC набор современных функций виртуализации, которые уже несколько лет доступны на платформе Intel. Здесь речь идёт, например, о вложенной виртуализации. И это значит, что простая миграция с платформы Intel на серверную платформу AMD действительно возможна для многих клиентов, которые нуждаются в чём-то большем, чем стандартная x86-архитектура. Распространённые пакеты виртуализации VMware, KVM и Hyper-V должны полностью поддерживаться EPYC без каких-либо ограничений в области функциональности.

Также AMD добавляет в EPYC и собственные расширения системы команд. Например, на данном этапе в процессорах появились дополнительные инструкции, которые могут найти применение в алгоритмах шифрования и обеспечения безопасности. Команды вроде RDSEED, AES или SHA очень востребованы в эпоху повсеместной криптографии. Кроме того, специфические команды EPYC позволяют управлять кешированием, NUMA и шиной Infinity Fabric.

Однако вместе с этим процессоры EPYC не могут предложить поддержку расширения инструкций AVX-512, которая должна появиться у Intel в выходящих в ближайшее время процессорах поколения Skylake-SP. Старший доступный в EPYC набор векторных инструкций – AVX2. Но вряд ли это можно считать большой проблемой, по крайней мере на данном этапе. Для параллельных векторных вычислений у AMD есть особое предложение – GPU, например, те же анонсированные параллельно с EPYC видеокарты серии Radeon Instinct.

#Что в итоге

Модельный ряд процессоров EPYC состоит из предложений с принципиально различной вычислительной мощностью. Он начинается с восьмиядерного CPU c частотой 2,1 ГГц и TDP 120 Вт (EPYC 7251) и простирается до 32-ядерной системы с базовой частотой 2,2 ГГц и тепловым пакетом 180 Вт (EPYC 7601). Однако всё разнообразие EPYC всегда предлагает 8 совместимых с DDR4-2666 каналов памяти и поддержку 128 линий PCI Express. И в этом они явно превосходят существующие и будущие Xeon: новые процессоры AMD не только позволяют без проблем строить более «нафаршированные» системы, но и совместимы с единой платформой, благодаря чему очень просты для внедрения и модернизации.

Важное преимущество EPYC – масштабируемая шина Infinity Fabric, применяющаяся в них повсеместно: для соединения ядер внутри кристалла Zeppelin, для соединения кристаллов на MCM, для соединения процессоров в двухсокетной системе. Именно благодаря Infinity Fabric компания AMD получила возможность легко реализовать свою серверную стратегию и предложить рынку процессоры-тяжеловесы для дата-центров, не прибегая к затратным дополнительным разработкам и основывая их на простых строительных блоках – стандартных для компании восьмиядерных кристаллах. Эти кристаллы производятся по современному 14-нм техпроцессу LPP на заводах GlobalFoundries, что наверняка позволит со временем дополнительно нарастить их рабочие частоты.

Кроме того, о подготовке следующего поколения EPYC на основе 12-ядерных кристаллов известно уже сейчас (кодовые имена Rome и Milan), оно появится на рынке с переходом на 7-нм производственную технологию. Но AMD уже сейчас подтверждает совместимость перспективных серверных процессоров с существующей инфраструктурой и используемым для EPYC 4094-контактным процессорным разъёмом Socket SP3.

Процессор EPYC в процессорном разъёме Socket SP3

Процессор EPYC в процессорном разъёме Socket SP3

Добавив к этому уникальные криптографические функции, и установив на свои процессоры весьма привлекательные цены в диапазоне от $400 до $4000, AMD в конечном итоге смогла обратить на себя внимание крупных серверных клиентов. Нет никаких сомнений в том, что в течение ближайших нескольких лет компания сможет реализовать заметное количество высокоприбыльных процессоров.

Типичный двухпроцессорный 1U сервер на EPYC. Производитель - Supermicro

Типичный двухпроцессорный 1U сервер на EPYC. Производитель - Supermicro

Есть у EPYC и ещё одно важное конкурентное преимущество. В то время как большинство серверных платформ, продаваемых Intel, имеет двухсокетный дизайн, решение AMD позволяет строить весьма мощные односокетные системы. Причём, такие системы, как и двухсокетные конфигурации на базе EPYC, могут предложить большое число вычислительных ядер (до 32), поддержку до 2 Тбайт памяти и 128 линий PCI Express. Производительность таких систем может превышать быстродействие двухпроцессорных конфигураций на базе Xeon при очевидном преимуществе в форм-факторе, цене и потреблении.

Пример 1U однопроцессорного сервера на EPYC. Обратите внимание на размер платы

Пример 1U однопроцессорного сервера на EPYC. Обратите внимание на размер платы

Поскольку EPYC действительно выглядит очень многообещающе, основные разработчики серверного оборудования и программного обеспечения уже объявили о своём содействии в продвижении новой платформы AMD. В список сторонников нового решения записались Microsoft, VMWare, Xilinx, Mellanox, Samsung и Redhat. Это конвертируется в поддержку процессоров EPYC в большом числе операционных систем, включая Windows Server 2016 и 2012 R2, Suse SLES 11 SP4 и SLES 12 SP2, Ubuntu 16.04 и 17.04, Citrix XenServer 7.0 и 7.1 и т.д. Будут поддерживаться EPYC и основным ПО для виртуализации, например, VMWare vSphere, Xen и KVM, а также популярными инструментами разработки Visual Studio, GCC, Java и LLVM. Некоторая неизвестность существует разве про системы управления базами данных – на этом направлении пока не было никаких анонсов.

Что же касается производителей готовых систем, которые собираются поставлять платформы и серверы на базе EPYC, то о поддержке новой серверной платформы AMD и о готовности выпускать решения на её основе сообщили ASUS, Dell EMC, Hewlett Packard Enterprise, Inventec, H3C, Lenovo, Gigabyte, Supermicro, Sugon, Tyan и Wistron. До полного набора тяжеловесов здесь не хватает, пожалуй, только Cisco Systems и Huawei Technologies, которые пока не проявили заинтересованность в новом предложении AMD. Но большинство производителей серверов, похоже, действительно воодушевлены EPYC. Например, HPE представит системы на базе EPYC серии Cloudline (CL3150) и обещает расширить спектр предложений подобного рода во второй половине года. А Dell EMC, обычно отличающаяся изрядным консерватизмом в отношении новых платформ, уже подготовила на базе EPYC односокетный сервер 14G PowerEdge. Также о конкретных моделях односокетных и двухсокетных систем на EPYC рассказала и компания Lenovo, к которой в 2014 году отошёл серверный бизнес IBM. Об этом стоило упомянуть отдельно хотя бы потому, что IBM была первой компанией, которая в своё время взялась за продвижение систем на AMD Opteron, а теперь Lenovo вновь собирается поступить также и с EPYC.

HPE Cloudline (CL3150) с поддержкой до 24 NVMe-накопителей

HPE Cloudline (CL3150) с поддержкой до 24 NVMe-накопителей

Надо сказать, что при выпуске новых продуктов гиганты индустрии говорят о поддержке новых начинаний очень часто. Но в большинстве случаев это оборачивается скорее моральной поддержкой, чем какими-то материальными шагами. К счастью, случай с AMD EPYC совершенно не такой. Здесь речь идёт не о эфемерной поддержке в перспективе, а о вполне реальном начале развертывания систем. И это закономерно. EPYC встретил очень тёплый приём со стороны провайдеров облачных сервисов, включая Baidu, а Microsoft Azure готовится стать первым глобальным провайдером облачных услуг, предлагающим сервера на базе новой платформы AMD. Готовы подписаться под своим желанием перевести часть мощностей на EPYC и некоторые другие известные операторы информационных услуг, например, Bloomberg, Dropbox и LexisNexis.

#Выводы

Запуск новых серверных процессоров EPYC, известных ранее под кодовым именем Naples, получился очень хорошо подготовленным. И дело даже не в дизайне или архитектуре, а в том, что AMD смогла создать интерес и объединить вокруг новой платформы достаточное число крупных отраслевых игроков из числа OEM, ODM, разработчиков операционных систем и программного обеспечения, а также из числа независимых производителей оборудования. Это конечно не гарантирует стопроцентный успех новой платформы, но никакой успех без этого был бы попросту невозможен.

Многое про EPYC уже понятно, но полной ясности относительно перспектив этого проекта пока всё же нет. Несколько лет тому назад AMD закрыла для себя серверный рынок и теперь пытается вернуться на него обратно. Однако сделать это будет очень непросто, и компания наверняка встретит серьёзное противодействие со стороны Intel. В своих намерениях AMD удалось заручиться поддержкой нескольких крупных поставщиков серверных решений, однако это всё равно может и не конвертироваться в какие-то реальные достижения в весьма консервативном сегменте серверных решений.

Тем не менее, нельзя отрицать тот факт, что EPYC выглядит вполне конкурентоспособно, а односокетные системы на базе этого процессора могут даже оказаться лучшим вариантом в своей нише. Впрочем, вряд ли стоит переживать и по поводу возможностей двухсокетных систем – они могут стать отличным вариантом при работе с ресурсоёмкими многопоточными нагрузками.

Однако пока всё предложенное AMD описание сильных сторон EPYC строится вокруг его сравнения с процессорами Xeon поколения Broadwell-E. У Intel же есть наготове более новая платформа Purley с процессорами Skylake-SP, которые предложат заметные улучшения как в производительности, так и в поддержке различного дополнительного оборудования. А это значит, что окончательную точку пока ставить рано – следует дождаться реальных тестов и сравнения с новыми Xeon Bronze/Silver/Gold/Platinum. Но как бы то ни было, EPYC – многообещающий и очень интересный процессор, и вполне возможно, что план AMD по возвращению в течение ближайшей пары лет заметной доли на серверном рынке сможет быть воплощён в жизнь.

Постоянный URL: http://servernews.ru/954528
Поделиться:  

Комментарии