Microsoft представила на конференции Microsoft Ignite новые специализированные чипы Azure Boost DPU и Azure integrated Hardware Security Module (HSM), предназначенные для использования в ЦОД с целью поддержки рабочих нагрузок в облаке Azure и повышения безопасности.

Источник изображений: Microsoft

Чтобы снизить зависимость от поставок чипов сторонних компаний, Microsoft занимается разработкой собственных решений для ЦОД. Например, на прошлогодней конференции Microsoft Ignite компания представила Arm-процессор Azure Cobalt 100 и ИИ-ускоритель Azure Maia 100 собственной разработки. Azure Boost DPU включает специализированные ускорители для работы с сетью и хранилищем, а также предлагает функции безопасности. Так, скорость работы с хранилищем у будущих инстансов Azure будет вчетверо выше, чем у нынешних, а энергоэффективность при этом вырастет втрое.

Не вызывает сомнений, что в разработке Azure Boost DPU участвовали инженеры Fungible, производителя DPU, который Microsoft приобрела в декабре прошлого года. Как отмечает TechCrunch, в последние годы популярность DPU резко увеличилась. AWS разработала уже несколько поколений Nitro, Google совместно с Intel создала IPU, AMD предлагает DPU Pensando, а NVIDIA — BlueField. Есть и другие нишевые игроки. Согласно оценкам Allied Analytics, рынок чипов DPU может составить к 2031 году $5,5 млрд.

Ещё один кастомный чип — Azure integrated Hardware Security Module (HSM) — отвечает за хранение цифровых криптографических подписей и ключей шифрования в защищённом модуле «без ущерба для производительности или увеличения задержки». «Azure Integrated HSM будет устанавливаться на каждом новом сервере в ЦОД Microsoft, начиная со следующего года, чтобы повысить защиту всего парка оборудования Azure как для конфиденциальных, так и для общих рабочих нагрузок», — заявила Microsoft. Azure Integrated HSM работает со всем стеком Azure, обеспечивая сквозную безопасность и защиту.

Microsoft также объявила, что задействует ускорители NVIDIA Blackwell и кастомные серверные процессоры AMD EPYC. Так, инстансы Azure ND GB200 v6 будут использовать суперускорители NVIDIA GB200 NVL 72 в собственном исполнении Microsoft, а интерконнект Quantum InfiniBand позволит объединить десятки тысяч ускорителей Blackwell. Компания стремительно наращивает закупки этих систем. А инстансы Azure HBv5 получат уникальные 88-ядерные AMD EPYC 9V64H с памятью HBM, которые будут доступны только в облаке Azure. Каждый инстанс включает четыре таких CPU и до 450 Гбайт памяти с агрегированной пропускной способностью 6,9 Тбайт/с.

Кроме того, Microsoft анонсировала новое решение Azure Local, которое заменит семейство Azure Stack. Azure Local — это облачная гибридная инфраструктурная платформа, поддерживаемая Azure Arc, которая объединяет локальные среды с «большим» облаком Azure. По словам компании, клиенты получат обновление до Azure Local в автоматическом режиме.

Наконец, Microsoft анонсировала новые возможности в Azure AI Foundry, новой «унифицированной» платформе приложений ИИ, где организации смогут проектировать, настраивать и управлять своими приложениями и агентами ИИ. В числе новых опций — Azure AI Foundry SDK (пока в виде превью).

Компания HPE анонсировала обновление модельного ряда HPC-систем HPE Cray Supercomputing EX, а также представила новые модели серверов из серии Proliant. По словам компании, новые HPC-решения предназначены в первую очередь для научно-исследовательских институтов, работающих над решением ресурсоёмких задач.

Источник изображений: HPE

Обновление касается всех компонентов HPE Cray Supercomputing EX. Открывают список новые процессорные модули HPE Cray Supercomputing EX4252 Gen 2 Compute Blade. В их основе лежит пятое поколение серверных процессоров AMD EPYС Turin, которое на сегодняшний день является самым высокоплотным x86-решениями. Новые модули позволят разместить до 98304 ядер в одном шкафу. Отчасти это также заслуга фирменной системы прямого жидкостного охлаждения. Она охватывает все части суперкомпьютера, включая СХД и сетевые коммутаторы. Начало поставок узлов намечено на весну 2025 года.

Процессорные «лезвия» дополнены новыми GPU-модулями HPE Cray Supercomputing EX154n Accelerator Blade, позволяющими разместить в одном шкафу до 224 ускорителей NVIDIA Blackwell. Речь идёт о новейших сборках NVIDIA GB200 NVL4 Superchip. Этот компонент появится на рынке позднее — HPE говорит о конце 2025 года. Обновление коснулось и управляющего ПО HPE Cray Supercomputing User Services Software, получившего новые возможности для пользовательской оптимизации вычислений, в том числе путём управления энергопотреблением.

Апдейт получит и фирменный интерконнект HPE Slingshot, который «дорастёт» до 400 Гбит/с, т.е. станет вдвое быстрее нынешнего поколения Slingshot. Пропускная способность коммутаторов составит 51,2 Тбит/c. В новом поколении будут реализованы функции автоматического устранения сетевых заторов и адаптивноой маршрутизации с минимальной латентностью. Дебютирует HPE Slingshot interconnect 400 осенью 2024 года.

Ещё одна новинка — СХД HPE Cray Supercomputing Storage Systems E2000, специально разработанная для применения в суперкомпьютерах HPE Cray. В сравнении с предыдущим поколением, новая система должна обеспечить более чем двукратный прирост производительности: с 85 и 65 Гбайт/с до 190 и 140 Гбайт/с при чтении и записи соответственно. В основе новой СХД будет использована ФС Lustre. Появится Supercomputing Storage Systems E2000 уже в начале 2025 года.

Что касается новинок из серии Proliant, то они, в отличие от вышеупомянутых решений HPE Cray, нацелены на рынок обычных ИИ-систем. 5U-сервер HPE ProLiant Compute XD680 с воздушным охлаждением представляет собой решение с оптимальным соотношением производительности к цене, рассчитанное как на обучение ИИ-моделей и их тюнинг, так и на инференс. Он оснащён восемью ускорителями Intel Gaudi3 и двумя процессорами Intel Xeon Emerald Rapids. Новинка поступит на рынок в декабре текущего года.

Более производительный HPE ProLiant Compute XD685 всё так же выполнен в корпусе высотой 5U, но рассчитан на жидкостное охлаждение. Он будет оснащаться восемью ускорителями NVIDIA H200 в формате SXM, либо более новыми решениями Blackwell, но последняя конфигурация будет доступна не ранее 2025 года, когда ускорители поступят на рынок. Уже доступен ранее анонсированный вариант с восемью ускорителями AMD Instinict MI325X и процессорами AMD EPYC Turin.

Компания AMD быстро укрепляет позиции на рынке процессоров с архитектурой х86. Причём, как сообщает ресурс Tom's Hardware, ссылаясь на данные аналитиков Mercury Research, речь идёт обо всех ключевых сегментах — серверном, настольном и мобильном.

По итогам III квартала 2024 года доля AMD на глобальном рынке CPU с учётом всех сегментов достигла 24,0 % в штучном выражении. Для сравнения: во II четверти 2024-го этот показатель равнялся 21,3 %, а годом ранее — 23,1 %. Если рассматривать продажи в денежном исчислении, то AMD заняла 26,5 % против 24,2 % во II квартале текущего года и 25,9 % в III квартале 2023-го.

AMD наращивает долю на рынке серверных чипов: показатель достиг 24,2 % в натуральном выражении. Во II четверти 2024 года компания контролировала 24,1 % сегмента, а годом ранее — 23,3 %. Если оценивать отгрузки в деньгах, то доля AMD зафиксирована на отметке 33,9 %. Кварталом ранее это значение составляло 33,8 %, а год назад — 31,2 %.

Источник изображения: AMD/Mercury Research

В исследовании отмечается, что Intel остаётся лидером в области серверных процессоров с архитектурой х86: доля корпорации в III квартале 2024 года равна 75,8 %. Тем не менее, AMD смогла реализовать больше чипов высокого класса, на что указывает более высокая доля рынка в денежном выражении по сравнению с натуральным. Кроме того, впервые подразделение дата-центров AMD превзошло по выручке группу DCAI в составе Intel — $3,549 млрд против $3,3 млрд по итогам III квартала 2024 года.

Отчёт не включает заказные чипы AMD, которые устанавливаются в игровые консоли, а также процессоры для оборудования IoT. Успехи AMD отчасти связаны с проблемами Intel, которая оказалась в очень сложном положении: она борется с жёсткой конкуренцией, а прогресс в сфере ИИ оставляет желать лучшего. Intel вынуждена сокращать тысячи сотрудников по всему миру, уменьшать офисные площади и отказываться от неактуальных продуктов ради улучшения финансовых показателей.

Компания Cisco анонсировала сервер высокой плотности UCS C885A M8, предназначенный для решения задач в области ИИ, таких как обучение больших языковых моделей (LLM), тонкая настройка моделей, инференс, RAG и пр.

Источник изображения: Cisco

Устройство выполнено в форм-факторе 8U. В зависимости от модификации устанавливаются два процессора AMD EPYC 9554 поколения Genoa (64 ядра; 128 потоков; 3,1–3,75 ГГц; 360 Вт) или два чипа EPYC 9575F семейства Turin (64 ядра; 128 потоков; 3,3–5,0 ГГц; 400 Вт). Доступны 24 слота для модулей DDR5-600 суммарным объёмом 2,3 Тбайт.

В максимальной конфигурации могут быть задействованы восемь SXM-ускорителей NVIDIA H100, H200 или AMD Instinct MI300X. Каждый ускоритель дополнен сетевым адаптером NVIDIA ConnectX-7 или NVIDIA BlueField-3 SuperNIC. Кроме того, в состав сервера входит DPU BlueField-3. Слоты расширения выполнены по схеме 5 × PCIe 5.0 x16 FHHL плюс 8 × PCIe 5.0 x16 HHHL и 1 × OCP 3.0 PCIe 5.0 x8 (для карты X710-T2L 2x10G RJ45 NIC).

Источник изображения: Cisco

Новинка оборудована загрузочным SSD вместимостью 1 Тбайт (M.2 NVMe), а также 16 накопителями U.2 NVMe SSD на 1,92 Тбайт каждый. Установлены два блока питания мощностью 2700 Вт и шесть блоков на 3000 Вт с возможностью горячей замены.

Cisco также представила инфраструктурные стеки AI POD, адаптированные для конкретных вариантов использования ИИ в различных отраслях. Они объединяют вычислительные узлы, сетевые компоненты, средства хранения и управления. Стеки, как утверждается, обеспечивают хорошую масштабируемость и высокую эффективность при решении ИИ-задач.

Компания ASRock Rack анонсировала материнскую плату TURIN2D48G-2L+, предназначенную для построения серверов на платформе AMD. Новинка, выполненная в проприетарном форм-факторе, допускает установку двух процессоров семейства EPYC 9005 (Turin) или  EPYC 9004 (Genoa) в исполнении Socket SP5 (LGA 6096) с показателем TDP до 500 Вт.

Особенность платы заключается в наличии 48 слотов для модулей DDR5-5200 (24 слота в расчёте на CPU). При использовании изделий RDIMM-3DS ёмкостью 512 Гбайт суммарный объём ОЗУ в системе может достигать 24 Тбайт.

Реализованы 12 коннекторов MCIO (PCIe 5.0 / CXL 2.0 x8), четыре разъёма MCIO (PCIe 5.0 / CXL 2.0 x8 или 8 × SATA-3), по два коннектора MCIO (PCIe 5.0 или 8 × SATA-3) и MCIO (PCIe 5.0 x8). Есть также разъём SlimSAS (PCIe 3.0 x2) и два коннектора M.2 для SSD типоразмеров 22110/2280 с интерфейсом PCIe 3.0 x4 или SATA-3. В общей сложности могут быть задействованы до 34 портов SATA-3 для подключения накопителей.

Источник изображения: ASRock Rack

В оснащение входят BMC-контроллер ASPEED AST2600, двухпортовый сетевой адаптер Intel i350 стандарта 1GbE и контроллер Realtek RTL8211F, на базе которого выполнен выделенный сетевой порт управления. Интерфейсный блок содержит три гнезда RJ45 для сетевых кабелей, два порта USB 3.2 Gen1 Type-A и аналоговый разъём D-Sub. Через разъёмы на плате можно использовать ещё два порта USB 3.2 Gen1, последовательный порт и пр. Есть шесть гнёзд для подключения вентиляторов охлаждения. Диапазон рабочих температур — от +10 до +35 °C.

Компания Dell Technologies анонсировала интегрированные стоечные масштабируемые системы для экосистемы AI Factory, рассчитанные на задачи НРС и ресурсоёмкие приложения ИИ. В частности, дебютировали решения Integrated Rack 7000 (IR7000), PowerEdge M7725 и PowerEdge XE9712.

Источник изображений: Dell

IR7000 — это высокоплотная 21″ стойка Open Rack Version 3 (Orv3) с поддержкой жидкостного охлаждения. Говорится о совместимости с мощными CPU и GPU с высоким значением TDP. Модификации 44OU и 50OU оснащены салазками, которые шире и выше традиционных: это гарантирует совместимость с несколькими поколениями архитектур процессоров и ИИ-ускорителей. Полки питания в настоящее время поддерживают мощность от 33 кВт до 264 кВт на стойку с последующим увеличением до 480 кВт.

Система Dell PowerEdge M7725 специально спроектирована для вычислений высокой плотности. В основу положены процессоры AMD серии EPYC 9005 (Turin), насчитывающие до 192 вычислительных ядер. Одна стойка IR7000 может вместить 72 серверных узла M7725, каждый из которых оборудован двумя CPU. Таким образом, общее количество вычислительных ядер превышает 27 тыс. на стойку. Возможно развёртывание прямого жидкостного охлаждения (DLC) и воздушного охлаждения. Доступны два IO-слота (PCIe 5.0 x16) в расчёте на узел с поддержкой Ethernet и InfiniBand.

В свою очередь, система Dell PowerEdge XE9712 разработана для обучения больших языковых моделей (LLM) и инференса в реальном времени. Эта новинка использует архитектуру суперускорителя NVIDIA GB200 NVL72. В общей сложности задействованы 72 чипа B200 и 36 процессоров Grace. Утверждается, что такая конфигурация обеспечивает скорость инференса до 30 раз выше по сравнению с системами предыдущего поколения.

Публичные облака очень популярны, но не всегда в должной мере отвечают поставленным целям и задачам компании. В то же время, классическая серверная инфраструктура дорога в содержании, хлопотна в настройке и не всегда безопасна — не в последнюю очередь из-за фрагментированности программных и аппаратных архитектур, уходящей корнями в далёкое прошлое.

Компания Oxide Computer заявила, что разработанная ею интегрированная платформа должна вернуть компьютерным системам нового поколения холизм, присущий самым ранним вычислительным решениям, когда аппаратное и программное обеспечение создавалось совместно и с взаимным учётом особенностей.

Разлад, по мнению Oxide, начался в этой сфере давно — с появлением BIOS, отделившей «железо» от системного ПО. В дальнейшем этот разрыв только нарастал, как и степень закрытости компонентов вкупе со всё большим и большим количеством слоёв абстракций.

Источник изображений здесь и далее: Oxide Computer

Появление UEFI лишь усугубило эту проблему. Причём речь здесь не только о прошивках: можно вспомнить SMM и интеграцию в процессоры «вспомогательных ядер», обслуживающих I/O-подсистемы, но полностью скрытых от системного ПО. По мнению Oxide, такой подход представляет серьёзную угрозу безопасности, поскольку со стороны «железа» операционной системе доступно всё меньше информации об истинных аппаратных возможностях и ресурсах сервера.

Появление BIOS с открытым кодом проблемы не решает — вспомогательные аппаратные компоненты сегодня не просто слишком сложны, но и работают под управлением проприетарных прошивок, а информации в открытом доступе о них крайне мало. Крупные гиперскейлеры борются с этой фрагментацией путём создания собственных, уникальных решений. Oxide Computer же решила распространить этот подход на традиционный корпоративный рынок.

В своих новых системах компания отказалась не только от традиционных прошивок BIOS и UEFI, но и от использования закрытых BMC и сервисных процессоров, равно как и блоков Root-of-Trust (RoT). Вместо них используются чипы STM32H753 и LP55S28, работающие под управлением специально разработанной для этих целей операционной системы Hubris, полностью открытой, написанной на языке Rust.

Полностью избавиться от проприетарности на платформе AMD невозможно, поскольку Platform Security Processor (PSP) отвечает за старт и инициализацию процессора и памяти. Но вот дальнейший процесс загрузки управляется не BIOS/UEFI, а фирменной открытой ОС Helios, часть которой «живёт» в SPI-памяти. Helios является своего рода наследницей illumos, восходящей ещё к OpenSolaris. Стек включает гипервизор bhyve, Propolis для работы с VMM, а также Omicron для управления всей платформой в целом на уровне стойки. Естественно, для подсистемы хранения задействованы ZFS-пулы.

Результатом работ Oxide стала платформа под названием Cloud Computer. Для неё не просто было разработано уникальное программное обеспечение — практически с нуля была создана и вся аппаратная часть, от вычислительных узлов до сетевых коммутаторов и подсистемы питания. Об этом компания рассказывает в своём блоге. При этом практически вся программная часть этого программно-аппаратного комплекса открыта, но вот аппаратную часть кому-то со стороны просто так повторить вряд ли удастся.

Oxide позиционирует Cloud Computer в качестве универсальной платформы для частных облаков, обеспечивающей единство архитектуры и удобства конфигурирования с гибкостью и простотой использования публичных облаков. По словам компании, развёртывание облака на базе Oxide Cloud Computer занимает считаные часы, что является заслугой в том числе и уникальной архитектуры новинки. Фактически для первичного запуска системы достаточно подключить питание и сеть.

Платформа (фактически готовая стойка) может включать в себя 16, 24 или 32 вычислительных узла на базе 64-ядерных процессоров AMD EPYC 7713P (Milan) с 512 или 1 Тбайт RAM, что даёт до 2048 ядер и до 32 Тбайт памяти на стойку. Каждый узел имеет 10 U.2-отсеков и комплектуется NVMe SSD объёмом 3,2 Тбайт, так что суммарный объём хранилища может достигать 931,5 Тбайт. В качестве интерконнекта используется 100GbE, в состав системы входит два программируемых коммутатора на базе Intel Tofino 2 (12,8 Тбит/с). В них также применяется ПО Oxide, написанное на P4.

Подсистема хранения использует OpenZFS для построения распределённого блочного хранилища и реализует проактивную защиту данных, быстрое снятие снимков, их преобразование в дисковые образы и обратно, а также многое другое. Шифрование данных обеспечивается на всех уровнях, а за безопасность и хранение ключей отвечает фирменный RoT-контроллер, упомянутый ранее.

Полка питания содержит 6 БП (5+1), максимальная потребляемая стойкой мощность не превышает 15 кВт. Питание у системы трёхфазное. Высота стойки Oxide составляет 2354 мм, ширина — стандартные 600 мм, глубина — 1060 мм. Платформа может генерировать почти 61500 BTU/час и нуждается в соответствующем воздушном охлаждении. Система работоспособна при температурах окружающей среды в пределах от +2 до +35 °C при относительно влажности не выше 80 %. Масса стойки составляет до 1145 кг.

Компания AMD продолжает экспансию на серверном рынке: сегодня она анонсировала выпуск новой разновидности процессоров EPYC четвёртого поколения — чипы EPYC 8004, известные под кодовым именем Siena. Это энергоэффективные процессоры, предназначенные для применения в сфере периферийных вычислений и телекоммуникационного оборудования.

Архитектурно ничего нового в EPYC 8004 нет — основе лежит тот же дизайн ядер Zen 4c, применяемый в процессорах EPYC Bergamo и позволивший создать AMD первые в мире 128-ядерные процессоры с архитектурой x86. В числе прочего, это означает и наличие поддержки AVX-512.

Источник изображений здесь и далее: AMD

Компания продолжает придерживаться уже хорошо освоенной модели создания новых процессоров путём компоновки вычислительных 5-нм чиплетов CCD вокруг унифицированного 6-нм чиплета IOD, выполняющего роль хаба ввода-вывода. Однако есть и существенные изменения. Так, в процессорах серии Siena была серьёзно усечена подсистема памяти, с 12 до 6 каналов DDR5. Также пострадала подсистема PCI Express, включающая 96 линий PCIe 5.0 вместо 128.

Всё это позволило сделать процессоры компактнее, но потребовало введения нового сокета SP6 с меньшим числом контактов — 4844 против 6096 контактов у SP5. Такой ход позволит снизить себестоимость производства системных плат для EPYC 8004, тем более что поддержки двухпроцессорных конфигураций новые чипы AMD не предусматривают.

Всего в новой серии AMD анонсировала 12 процессоров, с количеством ядер от 8 до 64 (16—128 потоков), в вариациях с настраиваемым теплопакетом и фиксированным в соответствии со стандартом NEBS (Network Equipment-Building System); последний также предусматривает более широкий диапазон рабочих температур (от -5 до +85 °C).

Нельзя, впрочем, сказать, что теплопакет как-то особенно низок даже у младших 8-ядерных моделей — он стартует с отметки 80 Вт (для модели с настраиваемым TDP этот показатель можно снизить до 70 Вт), а в максимальных конфигурациях система охлаждения CPU должна справляться с отводом 175–225 Ватт. Для периферийных систем и телекоммуникационного оборудования этого добиться не всегда просто.

Можно назвать и другие ограничения: так, использование прежнего дизайна IOD-чиплета означает поддержку памяти со скоростью до DDR5-4800, причём лишь при одном модуле DIMM на канал, а поддержка 3DS RDIMM отсутствует, что ограничивает максимальный объём оперативной памяти отметкой 1152 Гбайт (12 × 96 Гбайт RDIMM). Из 96 линий PCIe лишь половина может работать в режиме CXL.

А конкуренция со стороны Intel в этом сегменте будет очень жёсткой: поскольку речь идёт о телекоммуникационном оборудовании, у «синих» имеется готовый стек решений vRAN и отлично подходящие для его запуска процессоры Xeon EE с поддержкой vRAN Boost, а также ещё более экономичные Xeon D-2700 с интегрированным 100GbE-контроллером, поддерживающие третье поколение Quick Assist и полноценные расширения AVX-512 и VNNI/DL.

AMD хочет противопоставить этому «чистую» вычислительную мощность, достигаемую за счёт количества ядер. Это может сыграть решающую роль при использовании программного обеспечения, неспособного использовать все преимущества ускорителей в процессорах Intel. Также потенциальных заказчиков должна привлечь низкая совокупная стоимость владения для систем на базе EPYC Siena, достигаемой за счёт высокой удельной производительности новых процессоров.

Компания сообщает, что процессоры EPYC 8004 уже доступны в новых периферийных серверах таких производителей, как Dell, Lenovo и Supermicro, анонсировала новые решения и Giga Computing. Также поддержали выпуск новых чипов Microsoft Azure и Ericsson. Последняя, напомним, весной этого года подписала с AMD соглашение о разработке открытого RAN-стека, что позволит ей «отвязаться» в своих продуктах от решений исключительно Intel.

AMD официально представила два новых, пока что очень небольших семейства серверных процессоров EPYC на базе архитектуры Zen 4. Это давно обещанные CPU серии EPYC 97x4, известные под кодовым именем Bergamo и рассчитанные на гиперскейлеров и облачных провайдеров, а также EPYC 9x84X Genoa-X с 3D V-Cache, которые предлагают до 1152 Мбайт L3-кеша и которые ориентированы на HPC-нагрузки.

Ничего нового относительно архитектурных особенностей Bergamo компания не поведала. Более высокая плотность компоновки ядер Zen 4c достигнута, в частности, путём модификации кешей (они проще и меньше) и компромиссными решениями в отношении упаковки, частот и т.д. В итоге получается интересная картина — ядер в сравнении с EPYC Genoa (до 96 шт.) стало больше, а вот общее число транзисторов уменьшилось с 90 до 82 млрд. Показатель TDP сохранился на прежнем уровне.

Изображения: AMD

AMD говорит, что ядра Zen 4c примерно на треть меньше Zen 4: 2,48 мм² против 3,84 мм² (ядро + L2-кеш). Оба варианта производятся по 5-нм техпроцессу TSMC. В CCD теперь содержится 16 ядер вместо 8, а в самом процессоре теперь 8 CCD вместо 12. Центральный IO-мостик у Genoa и Bergamo предлагает одни и те же возможности: 128 линий PCIe 5.0 (CXL) и 12 каналов памяти DDR5-4800. При этом оба варианта совместимы не только на уровне сокета (SP5), но и ISA, и платформы целиком — достаточно обновления BIOS.

В случае Bergamo компания, как и прежде, напирает на относительно низкую совокупную стоимость владения и на ещё более высокую энергоэффективность в сравнении с Genoa. Поскольку SMT на месте, в 2U4N-шасси с двухсокетными узлами теперь можно получить 2048 vCPU. Отдельный вопрос, как это всё ещё сбалансировать с точки зрения IO. Но в любом случае такое решение должно привлечь гиперскейлеров, среди которых была упомянута Meta✴, уже использующая сотни тысяч процессоров EPYC.

Любопытно, что в пресс-релизе AMD сравнивает общую производительность Bergamo с Ampere Altra, утверждая, что в ключевых облачных нагрузках они в 3,7 раз быстрее. Кроме того, новинки в 2,7 раз энергоэффективнее конкурентов. При этом оба документа, описывающих условия тестирования, на момент написания публикации доступны не были. Возможно, как и в других тестах, речь идёт о 128-ядерных Altra Max, которые уже доступны у ключевых облачных провайдеров.

По-видимому, в этой области AMD воспринимает как важного (если не ключевого) конкурента именно Ampere, а не Intel, с продукцией которой были показаны сравнения во время презентации. Так, старший AMD EPYC 9754 до 2,6 раз быстрее старшего же Intel Xeon 8490H (Sapphire Rapids), который предлагает всего 60 ядер при сравнимом TDP. До выхода Sierra Forest с E-ядрами (до 144 шт.) в следующем году Intel отвечать AMD нечем. А вот Ampere уже представила 192-ядерные (но без SMT) AmpereOne, которые, по слухам, уже давно поставляются избранным клиентам.

Да и сама AMD заявляет, что Bergamo тоже уже отгружаются. Заодно AMD объявила о доступности EPYC Genoa-X (9x84X). Концептуально они повторяют Milan-X, то есть поверх каждого CCD в обычном Genoa располагается плитка V-Cache с 64 Мбайт L3-кеша (с небольшим штрафом при обращении). 12 CCD дают 768 Мбайт дополнительного кеша, а суммарно выходят умопомрачительные 1152 Мбайт L3-кеша на процессор.

Выгоду от столь большого объёма кешей могут получить не все приложения. Речь в основном идёт об HPC, CFD, EDA и СУБД. При этом, что удивительно, AMD сравнивает новинки с «обычными» Intel Xeon Sapphire Rapids, а не с Intel Xeon Max, оснащённых 64 Гбайт набортной HBM2e-памяти (1,2 Тбайт/с) и ориентированных, в целом, на те же задачи — в таком случае они оказываются до 2,9 раз быстрее.

Всего за десять лет AMD совершила почти невозможное — практически полностью потеряла серверный рынок, а теперь не просто успешно его отвоёвывает, но и предлагает комплексное портфолио решений. Анонс четвёртого поколения процессоров EPYC под кодовым именем Genoa — это не технологическая победа над Intel, поскольку AMD даже не думала бороться с Sapphire Rapids и уж тем более с Ice Lake-SP, а ориентировалась на Granite Rapids. Но годовая задержка с выпуском Sapphire Rapids позволила AMD не только в более спокойном темпе доделывать чипы Genoa, которые вышли на полгода позже, чем задумывалось ранее, но и поработать с разработчиками и заказчиками. Компании удалось вернуть их доверие — победа в умах гораздо важнее, чем просто технологическое превосходство. А оно неоспоримо.

Источник: AMD

EPYC Genoa заключены в корпус 72×75 мм, содержат до 90 млрд транзисторов и состоят из 13 чиплетов: 12 CCD, изготовленных по 5-нм техпроцессу TSMC плюс один, изрядно увеличившийся в размерах, IO-блок, сделанный там же, но уже по 6-нм нормам. Отказ от услуг GlobalFoundries, которая так и не смогла освоить тонкие техпроцессы, случился как нельзя кстати, поскольку IO-блок становится крайне важным компонентом при таком количестве ядер, которые необходимо вовремя накормить данными. И Genoa интересны в первую очередь с точки зрения полноты и разнообразия IO, а не рекордного количества ядер.

IO-чиплет оснащён новыми SerDes-блоками, которые обслуживают и PCIe 5.0, и Infinity Fabric 3.0 (IF/GMI3). Формально каждому чипу полагается 128 линий PCIe 5.0, но реальная конфигурация чуть сложнее. Во-первых, у каждого чипа есть ещё восемь (2 x4) бонусных линий PCIe 3.0 для подключения нетребовательных устройств и обвязки, но в 2S-конфигурации таких линий будет только 12. Во-вторых, для 2S можно задействовать три (3Link) или четыре (4Link) IF-подключения, получив 160 или 128 свободных линий PCIe 5.0 соответственно.

Изображения: AMD (via SemiAnalysis)

В-третьих, каждый root-комплекс x16 может быть поделён между девятью устройствами (вплоть до x8 + восемь x1). Часть линий можно отдать на SATA (до 32 шт.), хотя это довольно расточительно. Но главное не это! Из 128 линий 64 поддерживают в полном объёме CXL 1.1 и частично CXL 2.0 Type 3, причём возможна бифуркация вплоть до x4. Ради такой поддержки CXL выход Genoa задержался на два квартала, но оно того определённо стоило — к процессору можно подключать RAM-экспандеры. И решения SK Hynix уже валидированы для новой платформы.

CXL-память будет выглядеть как NUMA-узел (без CPU) — задержки обещаны примерно те же, что и при обращении к памяти в соседнем сокете, а пропускная способность одного CXL-подключения x16 почти эквивалентна двум каналам DDR5. При этом для CXL-памяти прозрачно поддерживаются всё те же функции безопасности, включая SME/SEV/SNP (теперь ключей стало аж 1006, а алгоритм обновлён до 256-бит AES-XTS). Отдельно для CXL-памяти внедрена поддержка SMKE (secure multi-key encryption), с помощью которой гипервизор может оставлять зашифрованными выбранные области SCM-устройств (до 64 ключей) между перезагрузками.

Изображения: AMD (via SemiAnalysis)

Такая гибкость при работе с памятью крайне важна для тех же гиперскейлеров. DDR5 по сравнению с DDR4 вчетверо плотнее, вполовину быстрее и… пока значительно дороже. И здесь AMD снова пошла им навстречу, добавив поддержку 72-бит памяти, а не только стандартной 80-бит, сохранив и расширив механизмы коррекции ошибок. 10-% разница в количестве DRAM-чипов при сохранении той же ёмкости на масштабах в десятки и сотни тысяч серверов выливается в круглую сумму. Кроме того, в Genoa сглажена разница в производительности между одно- и двухранговыми модулями с 25 % (в случае Milan) до 4,5 %.

Что примечательно, AMD удалось сохранить сопоставимый уровень задержки обращений к памяти между поколениями CPU: 118 нс против 108 нс, из которых только 3 нс приходится на IO-блок, а 10 нс уже на саму память. Теоретическая пиковая пропускная способность памяти составляет 460,8 Гбайт/с на сокет. Однако тут есть нюансы. Genoa имеет 12 каналов памяти DDR5-4800, которые способны вместить до 6 Тбайт RAM. Однако сейчас фактически доступен только режим 1DPC, а вот 2DPC, судя по всему, появится только в следующем году. Genoa поддерживает модули (3DS) RDIMM и предлагает чередование с шагом в 2, 4, 6, 8, 10 или 12 каналов.

Изображения: AMD (via SemiAnalysis)

Каждый чип можно разбить на два (NPS2) или четыре (NPS4) равных NUMA-домена, а при большом желании и «прибить» L3-кеш к ядрам в том же CCD, получив уже 12 доменов. Но, по словам AMD, это нужно лишь в редких случаях, чтобы выжать ещё несколько процентов производительности. И это снова возвращает нас к особенностям IO-блока. Дело в том, что у каждого CCD есть сразу два GMI-порта. Но в конфигурациях с 8 и 12 CCD используется только один из них, а вот в случае 4 CCD — оба. Интересно, задействует ли AMD «лишние» порты для подключения других блоков.

Впрочем, AMD, имея столь гибкие возможности конфигурации моделей, ограничилась относительно скромным начальным набором CPU, которые включает всего 18 моделей с числом ядер от 16 до 96, из которых четыре имеют индекс P (односокетные, чуть дешевле) и четыре — F (выше частота, больше объём L3-кеша). Модельный ряд условно делится на три группы: повышенная производительность на ядро (F-серия), повышенная плотность ядер и повышенный показатель TCO (с относительно малым количеством ядер).

Источник: AMD (via ServeTheHome)

На первый взгляд может показаться, что и цены на новинки заметно выросли, но это не совсем так. Например, у топовых моделей условная стоимость одного ядра (а их стала в полтора раза больше) так и крутится около «магического» значения в $123. Но с учётом возросшей производительности на ценовую политику AMD просто грех жаловаться. Прирост IPC между Zen3 и Zen4 составил 14 %, в том числе благодаря увеличению L2-кеша до 1 Мбайт на ядро (L1 и L3 остались без изменений), но не только. Есть и другие улучшения. Например, обновлённый контроллер прерываний AVIC позволяет практически полностью насытить не только 200G, но 400G NIC.

С учётом чуть возросших частот и просто катастрофической разнице в количестве ядер топовый вариант Genoa не только значительно обгоняет Milan, но и в два-три раза быстрее старшего Ice Lake-SP. Дело ещё в и том, что Genoa обзавелись поддержкой AVX-512, в том числе инструкций VNNI (DL Boost), которыми так долго хвасталась Intel, а также BF16. Но реализация сделана иначе. У Intel используются «полноценные» 512-бит блоки, дорогие с точки зрения энергопотребления и затрат кремния. AMD же пошла по старому пути, используя 256-бит операции и несколько циклов, что позволяет не так агрессивно сбрасывать частоты.

Изображения: AMD (via SemiAnalysis)

Переход на новый техпроцесс, а также обновлённые подсистемы мониторинга и управления питанием позволили сохранить TDP в разумных пределах от 200 Вт до 360 Вт (cTDP до 400 Вт), что всё ещё позволяет обойтись воздушным охлаждением — всего + 80 Вт для старших процессоров при полуторакратном росте числа ядер. Таким образом, AMD имеет полное право заявлять, что Genoa лидирует по производительности, плотности размещения вычислительных мощностей, энергоэффективности и, в целом, по уровню TCO.

У Intel же пока преимущество в более высокой доступности продукции в сложившейся геополитической обстановке. Отдельный вопрос, как AMD будет распределять имеющиеся мощности по выпуску Genoa между гиперскейлерами, корпоративным сектором и HPC-сегментом. Впрочем, компания в любом случае меняет рынок, иногда неожиданным образом. В частности, VMware, которая когда-то из-за EPYC изменила политику лицензирования, была вынуждена дополнительно оптимизировать свои продукты для Genoa. В конце концов, где вы раньше видели 2S-платформу со 192 ядрами и 384 потоками?