每逢年終復盤,關鍵詞不外乎競爭、應戰和輸贏,諸如此類。不過,今年服務器市場卻顯得有些“沉悶”,放眼望去,整整一年都是AMD的獨角戲。8月登場的第二代EPYC(霄龍)系列處理器是服務器芯片領域的年度亮點,也是今年唯一值得紀念的大事件。長遠來看,服務器市場的格局正經歷著一場巨變,并且與桌面電腦的當前發展態勢頗有幾分相似。
二十年來,以挑戰者姿態阻擊對手,進而實現反超,這樣的故事在AMD身上出現過不止一次。性能卓越的K7,率先搞定64位計算的K8……經典作品總是令人津津樂道。隨著Zen核心架構的推出,這種久違了的熟悉感覺,終于又回來了。
今年AMD的Zen 2架構如期問世,采用7nm制程,意味著AMD在架構與制程兩個方面都取得了領先地位,要知道友商還用著萬年不變的14nm,10nm一再跳票。上半年基于Zen 2架構的第三代銳龍從多個維度看均明顯強于對手的同期產品,其存在的意義遠不止于幫助AMD挽回桌面市場的份額——Zen 2標志著新時代的開始。
美國舊金山時間8月7日,AMD總裁兼CEO蘇姿豐博士(Dr. Lisa Su)親自發布了第二代AMD EPYC(霄龍)系列處理器,代號“Rome”(羅馬),這是全球首款采用7nm工藝的服務器芯片,如果將第一代EPYC——采用GF 14nm工藝的Naples作為比較對象,那么從理論上講,“Rome”的晶體管密度整整翻了一番。AMD官方還表示,同等功耗下“Rome”的頻率提升了25%,或者同等性能下功耗只有上代產品的50%。
第二代EPYC還帶來了一項令人嘆為觀止的新紀錄,最高支持64核128線程,如此突破想象的高集成度,很大程度上歸功于創新性的Chiplet設計以及臺積電7nm工藝帶來的高晶體管密度與高能耗比,這也從物理角度決定了其高門檻很難被反超。目前,英特爾至強平臺的最高規格是28核心56線程的8280,價格極其昂貴。
具體到單核性能,“Rome”的單線程IPC較之前代產品,提升幅度平均值為15%,在32核心64線程模式下,提升幅度最高,達到了23%。L3緩存與性能密切相關,“Rome”最多增大至前代產品的四倍。此外,“Rome”還加入了大量的服務器、數據中心、云計算等相關功能特性,在互連、內存、安全、電源等環節都得到了相應的強化。
7nm,64核,128線程,數字化的指標是單調的,也是純粹而公正的,標志著AMD第二代EPYC處理器的制程與最大核心數雙雙反超英特爾頂級旗艦。AMD的價格優勢在服務器芯片身上依舊得到了保留,不論是合作伙伴、客戶還是投資者,都對AMD表現出極大的信心與期待。
目前,只有AMD造出了64核x86處理器,能實現這樣的成就,單憑簡單粗暴的“堆核”肯定是不夠的。
當然,首先得為堆核創造必要條件。除了領先的7nm制程,“Rome”采用了革命性的Chiplet模塊化設計,在整個處理器的宏觀布局上實現了計算和I/O模塊的分離,單個封裝內最高8個計算Die+1個I/O Die。計算Die采用7nm工藝,有助于縮小晶片面積、提升頻率、降低功耗。I/O部分采用14nm工藝,這也是有原因的。
獨立I/O Die的好處是能夠降低芯片的設計與制造難度,節省成本,并提高良品率。同時,由于I/O Die與所有CPU核心平等連接,無論帶寬還是延遲都保持一致,更易于管理,系統、軟件調用起來也更方便。
這種創新的模塊化設計優勢明顯:在同等功耗下擁有更多的CPU核心,可以獲得更高的性能;而與傳統的單片設計相比,生產成本控制得更低。如果未能發明和采用這樣的新老制程結合、將計算Die和I/O控制單元分開來的設計,64核應該還遙遙無期。
此外,對一些創新特性的支持也起到了至關重要的作用。
“Rome”是全球首個支持PCIe 4.0技術的服務器芯片,帶寬通道數翻番的結果是大幅提升加速卡和存儲器的性能。俗話說 “要想富,先修路”,誰率先掌握了PCIe 4.0,誰就掌握了未來。第二代AMD EPYC處理器平臺每路最多支持128條PCIe 4.0總線,峰值總帶寬高達512GB/s。
相比消費級桌面平臺,PCIe 4.0對于數據中心的作用和意義更加明顯,畢竟后者對存儲速度、網絡速度的要求更高。AMD還推薦搭配同樣支持PCIe 4.0的全新加速卡Radeon Instinct MI60,用如虎添翼來形容這套組合并不過分。
再者,第二代EPYC處理器之間最多支持四條Infinity Fabric連接,兩顆處理器之間的Infinity Fabric總線數據傳輸速率高達18GT/s,比第一代產品的10.7GT/s整整提升了68%。
截至本文發稿,第二代AMD EPYC處理器已經打破超過140項世界紀錄,并形成了空前壯大的生態系統,迄今已有超過60家合作伙伴,同時還在不斷增加,這為AMD在服務器領域的前途奠定了堅實的基礎。
合作伙伴中不乏巨頭身影,微軟云、騰訊云紛紛采用基于第二代EPYC處理器的新型虛擬機,幫助AMD為現代數據中心處理器設立了新的標桿。戴爾科技集團在臨近年底時正式推出了針對第二代EPYC處理器而設計優化的PowerEdge服務器產品線,包括兩款單路戴爾易安信PowerEdge服務器R6515、R7515和三款雙路戴爾易安信PowerEdge服務器R6525、R7525和C6525。戴爾科技集團提到了降低企業客戶總體擁有成本,這正是AMD EPYC的核心優勢所在,即第二代EPYC最高能將客戶的總體擁有成本(TCO) 降低 50%。
谷歌、聯想和VMware等大型廠商也都表現出對第二代AMD EPYC的肯定,谷歌表示陸續會在自家的數據中心部署相關產品,聯想已經設計和推出全新的服務器,VMware將著重支持第二代AMD EPYC處理器的安全等特性。AMD能贏得諸多合作伙伴的支持,不僅僅是依靠性價比和能耗比,在具體應用中,AMD也表現出了專屬優勢,獲得了用戶的肯定與好評。
既然是面向數據中心的服務器芯片,生態系統的支持甚至比產品本身的表現還更加關鍵。單看開發平臺數量這一單項指標,第二代EPYC也比第一代EPYC增加了兩倍以上。
受制于工藝升級遇阻和產能不足等因素,英特爾在桌面市場青黃不接,服務器芯片的更新也被耽擱了。盡管英特爾搶在AMD之前發布了56核至強處理器——代號Cooper Lake的Xeon 9200,然而這款芯片最快也得等到2020年上半年才能上市,跳票與否也是個問號。再說,考慮到8280超過1萬美元的售價,56核至強恐怕會貴得離譜。
要知道,第二代AMD EPYC處理器發布當日,我們通過AMD給出的參考價格表得知,64核128線程的頂級型號,價格只要4425~6950美元。雖然,英特爾在服務器市場的份額依舊高高在上,但危機感已不容忽視。
第二代AMD EPYC處理器是服務器市場的一劑興奮劑,對行業格局產生了重大影響。AMD收獲的不僅是市場份額的提升,更重要的是前景無限可期。預計到2021年,數據中心市場規模還會進一步擴大,其中CPU部分的市場價值將達到170億美元,GPU部分為120億美元。面對這個合起來高達290億美元的龐大市場,厚積薄發并且雙線開花的AMD將扮演愈加關鍵的角色。
強勢崛起的AMD已經亮劍沖鋒,在這個時候或許我們更應該關心的是下一步英特爾又該如何絕地反擊。