四年前,amd重新回到服务器市场。2017年amd发布全新一代代号为“那不勒斯”的epyc(霄龙)系列处理器,随后于2018年公布代号“罗马”、业界首款采用7nm生产工艺、基于zen 2 架构、代号“rome”的第二代霄龙处理器,今年3月代号为“米兰”的霄龙第三代处理器问世,短短几年间,amd 处理器在全球服务器市场的占比达到了16%,并达到了10多年来的最高水平。
亮点纷呈的“米兰”
代号为“米兰”的epyc(霄龙)系列处理器,是amd基于zen 3内核和amd infinity架构打造的最新的7纳米64核cpu处理器。
“米兰”是在“罗马”系列的基础上成长起来的。
相比“罗马”,“米兰”实现了19%的单核性能(ipc)提升。数据显示,“米兰”比英特尔至强(xeon)处理器速度更快,且能够使用更少的物理空间和功率完成更多的工作。虽然从2017年开始霄龙实现了突飞猛进,超越了英特尔xeon,但是amd实际上是在2019年凭借zen2架构才实现了真正意义上的飞跃。
特别的,在高性能计算(hpc)工作负载方面,zen3架构的“米兰”处理器比上代产品领先17%,较英特尔提升了106%;而在企业工作负载方面,epyc(霄龙)处理器较英特尔提升了117%。
两年来,采用amd霄龙处理器的系统已经在全球创造了超过200项世界记录,其中有80项是来自hpc领域的实践;世界百强超算中有28个采用的是amd系统。
继米兰问世之后,amd下一代cpu行将问世,新一代cpu的目标是两百亿亿次浮点运算;2023年建成、世界上最强、采用amd霄龙处理器的新一代e级计算系统,也已经在路上。
随着业界的需求与技术的提升,所有新的产品都在继续发展的路上。
笔者有幸参加了amd于2019年8月在旧金山举行的“罗马”处理器发布会,和今年3月线上举办的“米兰”发布会,均为新品在性能、价格等多方面的优势与创新折服。
创新从未停止
amd设计的处理器采用台积电7纳米技术实现量产。那么amd的创新在哪里?
10月21日,ccf hpc china 2021在珠海举行;amd全球副总裁、中国区企业及商用事业部总经理刘宏兵在“芯驭智能:共创未来”的主题演讲中举例进行了介绍。
一是被业界接受的小芯片技术。小芯片技术除了带来7纳米技术,可以在同一颗cpu里做更多核,从32、48、64核,到128核甚至更多,也带来了成本更低。
二是3d封装技术。3d封装技术最早用应用在存储领域,在有限的空间内安排更多的元件、更多的电路,以存储更多的数据。将3d封装技术应用于高性能计算,其应用意义同样非凡。它意味着可以支持更多的内存、支持更多的硬盘、更多gpu……ai的应用使霄龙处理器得到广泛采用,一个很重要的原因是因为它可以支持更多的gpu卡。
三是统一内存地址。面对混合异构的不断出现,作为一家既生产cpu又做gpu的公司,amd在二者之间通讯时统一内存地址、实现无障碍统一访问,单cpu性能逐渐提高,在运行多核cpu的同时能够提供稳定无抖动的计算,为客户带来最大的收益。
四是e级的百亿亿次浮点运算。社会的发展,对计算的需求在不断增加,简单的t级运算已经不能满足需求了。amd已经开始探讨e级的百亿亿次的浮点运算。如跟美国能源部一起研制、年内即将交付的一个新的超算系统,采用“米兰”处理器cpu、gpu内存统一寻址,可以做到1.5e(150亿亿次)浮点运算,相当于今天世界上全部超算前50名的计算能力总和。
伴随cpu性能的不断提升,其功耗在飞速上涨,一颗cpu功耗100瓦到400瓦,为下一代主板设计的cpu功耗甚至科大600瓦。每座数据中心有上百万颗cpu,其功耗与运营成本令人咋舌。
绿色数据中心的建设,与cpu密切相关。虽然厂商都在宣传处理器一代比一代更加节能,但单位功耗下提供对应的算力挑战,是无法回避的现实。
amd50多年的历史,就是科技创新的历史
在it市场上打拼了50多年的amd,始终坚持在科技领域拓展。在全球1.2万名员工中超过一万名是研发和技术人员。刘宏兵表示,amd今天能够“活”下来,能够有50年的历史,最重要的因素就是创新,并且靠科技创新能够不断取得进展。
与业界众多的半导体公司对比,amd最大的不同在于它既是一家既生产台式机、笔记本以及服务器cpu的公司,同时又生产gpu的公司。在刘宏兵看来,amd的理念是不求大而全,而是希望在专长的领域提供最好的产品,在专长领域能够提供最好的平台。
新一代epyc发布以来,amd大力建设生态,从应用层面、各种接口层面跟业内所有的oem厂商、板卡厂商合作,加强生态。
“amd以新一代cpu和半导体技术、新一代高性能处理技术重新回到服务器市场,跟各种应用系统、生产系统的结合,将把国内的高性能计算应用带到新的领域、新的层级。” 刘宏兵最后说。