На прошедшем этим вечером отчётном мероприятии Financial Analysts Day 2022 компания AMD поделилась планами по дальнейшему развитию серверных процессоров EPYC. Речь шла как об уже анонсированных продуктах, так и о совершенно новых, предназначенных для неосвоенных ранее компанией сегментов.

Наиболее значимым, хотя и наименее детальным, стал официальный анонс пятого поколения AMD EPYC под кодовым именем Turin (EPYC 7005), которое должно появиться до конца 2024 года. Они будут основаны на существенно переработанной архитектуре Zen 5 и изготавливаться по смешанному 3- и 4-нм техпроцессу. Обещано три разновидности кристаллов: обычные, с 3D V-Cache и «облачные» (Zen 5c), оптимизированные для повышения плотности размещения. Важно тут то, что таким образом сохранится преемственность между поколениями, что определённо порадует заказчиков.

Изображения: AMD (via Tom's Hardware)

Но в ближайшее время нас ждёт выход AMD EPYC Genoa, который должен состояться в IV квартале текущего года. Эти 5-нм процессоры получат до 96 ядер Zen 4, 12 каналов DDR5, поддержку PCIe 5.0 и CXL. Причём сейчас уже явно говорится о возможности расширения системной памяти с помощью CXL. Переход на новый техпроцесс и увеличившееся в 1,5 раза количество ядер дали прирост производительности до +75% (в пример приводится тест Java SPECjbb).

Для Genoa потребуется новый сокет SP5 (LGA6096). Он же будет готов принять ещё два варианта процессоров. Первый — это новенький Genoa-X, по названию которого легко догадаться, что это тот же Genoa (тоже до 96 ядер), снабжённый расширенным L3-кешем 3D V-Cache (от 1 Гбайт и более). Как и Milan-X, он будет ориентирован на специфический класс нагрузок, которые выигрывают от увеличения доступного объёма кеша. Это, например, расчётные задачи и СУБД.

Genoa-X появятся в 2023 году. Тогда же стоит ждать и особую серию Bergamo. Эти процессоры, как и было обещано ранее, получат до 128 ядер (и 256 потоков), сохранив совместимость с сокетом SP5. Основаны они будут на 5-нм ядрах Zen 4c, который чем-то напоминают E-ядра в исполнении Intel. Однако набор команд у Zen 4c будет одинаков с Zen 4. Деталей устройства c-ядер AMD снова не раскрыла, но можно предположить, что у них переработана иерархия кешей. Предназначены они для гиперскейлеров, которым важна плотность размещения ресурсов, а не только производительность

В 2023 году появятся и «малые» EPYC’и под кодовым названием Siena. Они оптимизированы с точки зрения энергоэффективности и предлагают до 64 ядер Zen 4. Siena ориентированы на периферийные вычисления и телеком-сегмент. Подробностей о них пока тоже мало. Не исключено, что мы увидим и гибриды наподобие Ice Lake-D, включающие интегрированные «умные» сетевые контроллеры.

Существенным для всех новинок станет использование архитектуры Zen 4 (4 и 5 нм), которая, помимо ожидаемого прироста производительности, получит новые возможности. Среди них — поддержка AVX-512 (возможно, не самого полного набора) и новых инструкций для ИИ-нагрузок, которыми Intel хвасталась в течение нескольких лет. Но что ещё более важно, Zen 4 получат четвёртое поколение интерконнекта Infinity Architecture, который позволит более плотно связать различные чиплеты, причём и на уровне «кремния» (2.5D- и 3D-упаковка).

А это открывает путь к эффективной компоновке различных функциональных модулей с поддержкой когерентности на уровне всего чипа — AMD подтвердила возможность интеграции FPGA Xilinx и IP-блоков сторонних компаний. Новый интерконнект также совместим с CXL 2.0, что важно для работы с памятью, а будущие версии получат поддержку CXL 3.0 и UCIE. Именно четвёртое поколение Infinity позволило AMD создать свои первые серверные APU Instinct MI300.

Вместе с анонсом ускорителей Instinct MI200 и процессоров Milan-X компания AMD также похвасталась успехами на серверном рынке — заказчикам поставлено уже более 200 млн ядер в составе EPYC — и немного рассказала о будущих серверных процессорах Genoa и Bergamo на базе ядер следующего поколения Zen 4.

Здесь и ниже изображения AMD

Во время весеннего анонса EPYC Milan компания заявила, что новые на тот момент процессоры уже успели поставить более 200 рекордов производительности в различных нагрузках. Сейчас же их на четверть больше. Но, что гораздо важнее, теперь вся первая десятка крупнейших в мире гиперскейлеров использует процессоры EPYC. Последней присоединилась Meta* (бывшая Facebook*), которая долгие годы использовала решения Intel, включая специфические Cooper Lake-SP. Ещё одна значимая победа — адаптация SAP S4/HANA, в том числе в облачном варианте.

В отличие от грядущих Milan-X, которые в большей степени ориентированы на HPC-сектор, именно облачный сегмент станет одним из ключевых для следующего поколения EPYC. Для него AMD готовит отдельные чипы. В дополнение к более традиционным Genoa появится семейство Bergamo, которое будет заметно отличаться в «кремнии». И это важный шаг для компании, поскольку ранее именно унификация ядер как строительных блоков позволяла AMD эффективно масштабировать свои решения без лишних трат.

И Genoa, и Bergamo будут использовать 5-нм техпроцесс TSMC, который должен вдвое повысить плотность размещения транзисторов и энергоэффективность по сравнению с текущим 7 нм. Оба семейства получат «джентльменский набор» из DDR5, PCIe 5.0 и CXL 1.1. Более того, они будут совместимы по сокету, и даже базовая архитектура у них будет одинаковая — Zen4. А вот максимальное количество ядер разнится.

AMD EPYC Genoa будут иметь до 96 «обычных» ядер Zen4, а вот Bergamo — аж до 128, но «облачных» Zen4с (суффикс c как раз и означает cloud). Функционально оба типа ядер должны быть идентичны, но чтобы упаковать большее их число в один и тот же объём, наверняка придётся пойти на какие-то ухищрения. Пока прям говорится лишь об оптимизированной с точки зрения плотности иерархии кешей и повышенной энергоэффективности. Вероятнее всего, изменения коснутся I/O-чипа, а также общего теплопакета.

У облачных провайдеров свои требования к энергопотреблению, производительности, плотности размещения вычислительных мощностей, возможностям масштабирования (в первую очередь горизонтального), отказоустойчивости и т.д. Возможно, на открытый рынок Bergamo никогда не попадут. В конце концов, вендоры и сейчас выпускают особые SKU по заказу гиперскейлеров. Как оно будет на самом деле, скоро узнаем. AMD EPYC Genoa появятся в 2022 году, а выход Bergamo запланирован на первую половину 2023-го.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».