Історія процесорів AMD
Компанія AMD є одним із найстаріших розробників серверних процесорів і вже понад 50 років (утворилася у 1969 році) є предметом спекотних суперечок серед ентузіастів технологій. Історія компанії перетворюється на захоплюючий вестерн, наповнений героїчними успіхами та необачними помилками. У той час як інші напівпровідникові фірми приходили та йшли, AMD пережила безліч бур та боролася у численних битвах у залах засідань, судах та магазинах.
Кінець 50-х був слушним часом для тих, хто хотів випробувати передові технологічні інновації. На слуху були такі компанії як Bell Laboratories, Texas Instruments та Fairchild Semiconductor. Вихідці, яких і організували такі компанії як AMD (Advanced Micro Devices), Intel (на початку була назва Integrated Electronics). Починаючи з середини 70-х, компанії AMD і Intel починають свою конкуренцію, яка триває вже майже 50 років. Причому AMD завжди мала менше ресурсів, але при цьому випускала дешевші рішення та продуктивніші, хоча часом не стабільні. Навіть був час, коли компанія AMD продавала мікропроцесори компанії Intel-8086, 8088, 80186 та 80188.
У серверному сегменті у свій час компанія AMD домінувала в плані прийняття стратегічних рішень в індустрії, використовуючи свої продукти. Ця компанія першою випустила серверні двоядерні та чотириядерні процесори, першою подолала частоту процесора в 1ГГц, а також перейшла на 64 розрядність обчислень (це лише невеликий перелік нововведень компанії). Ключовою негативною подією AMD стало придбання компанії виробника відеокарт ATI Technologies за 5,4 мільярда доларів (2006). Як виявилося, угода стала величезною фінансовою авантюрою, на яку на той час припадало 50% ринкової капіталізації AMD і, хоча покупка мала сенс, заплачена ціна була абсурдною. Це збіглося з періодом поганого продажу процесорів, що призвело до появи боргів у AMD вимірюваних мільярдами доларів. Наприклад, період із 2012 по 2016 у компанії був збитковим. При цьому головний конкурент компанія Intel виросла за ринковою капіталізацією більш ніж у 80 разів.
Всі ці події призвели до того, що компанія AMD «тихо пішла» з серверного ринку процесорів. Одночасно маючи репутацію виробника серверних процесорів з проблемами, були випадки затримок з поставками процесорів через помилки, що виявилися, усунення яких займало час, а також вело до зменшення продуктивності після їх усунення.
Але при цьому якщо подивитися на інфографіку, можна помітити, що частка ринку процесорів компанії AMD у серверному сегменті досягала навіть 26%!
Новітня історія процесорів AMD
Усе вищезгадане, було основною думкою про компанію AMD до середини 2010-х. Помилки, прорахунки та нестабільність стали звичайною думкою більшості ІТ-фахівців про компанію AMD.
Все поступово почало змінюватися з появою серверного процесора AMD EPYC першого покоління (Naples) та ще більше затвердило надійність продукту – вихід другого покоління AMD EPYC (Rome). Не останню роль зіграла поява біля керма компанії Лізи Су (у минулому вона інженерка). У цей час компанія постійно надає надійну дорожню карту «для кількох поколінь вперед» своїх серверних процесорів, і навіть формує і будує відмінну екосистему навколо платформи EPYC. З моменту свого запуску процесорів EPYC компанія AMD укладає великі угоди з постачальниками високопродуктивних обчислень, включаючи постачальників хмарних послуг, таких як Microsoft Azure і Amazon AWS, які успішно використовують процесори AMD EPYC для своїх хмарних обчислень.
На сьогодні офіційна підтверджена дорожня карта виглядає так:
Не варто турбуватися про те, що компанія знову піде з ринку «по-англійськи». Жовтень 2022 ознаменувався виходом процесорів AMD EPYC 4-го покоління, а також серверів НРЕ 11-го покоління.
Відкрийте світ можливостей із новим поколінням процесорів AMD EPYC: переваги для ваших завдань
Продуктивність
З моменту появи у 2017 році сімейство AMD EPYC підвищує продуктивність робочих навантажень набагато швидше, ніж головний конкурент компанія Intel. Продуктивність процесора EPYC 4-го покоління під кодовою назвою «Genoa» перевершила всі очікування: збільшення пропускної спроможності в 6,5 разів за ~5 років (починаючи з 2017 року з виходом першого покоління AMD EPYC) при середньорічному темпі зростання у 45%!
*-за результатами тесту SPECrate2017_int_base
Далі будуть наведені результати різнопланових тестів, які показують високу продуктивність та доводять перевагу перед основним конкурентом.
Порівняння показників продуктивності процесорів AMD 3-го та 4-го поколінь
Якщо порівнювати результати різних тестів з основним конкурентом, всі результати лише на користь AMD:
Порівняння показників продуктивності процесорів AMD та Intel тест SPECrate2017_int_base
Порівняння показників продуктивності процесорів тесту SPEjbb® 2015
Порівняння показників продуктивності процесорів AMD та Intel тест VMmark 3.1.1
Архітектура процесорів AMD
Архітектура процесорів AMD сімейства EPYC зазнавала змін, постійно удосконалюючись та стаючи швидшими, але при цьому базовий підхід не змінюється, використовуючи архітектуру SoC (КОНСТРУКЦІЯ СИСТЕМИ-НА-ЧИПІ):
Процесор став ще більшим (зліва на фото серверний процесор 4-го покоління (Genoa), а правіше-3-го (Milan). Що не дивно, адже у процесорі більше ядер, кешу та різних блоків прискорення та шифрування.
Більший процесор Genoa містить до дванадцяти 5-нанометрових обчислювальних кристалів (Core Compute Dies або CCD), кожен із яких містить вісім ядер. Це збільшення на чотири додаткові обчислювальні кристали в порівнянні з попереднім поколінням Milan, що вимагає більшого чіпа і вбудованого розподільника тепла (integrated heat spreader або IHS) - що допомагає покращити охолодження. Процесор також має центральний 6-нм кристал вводу-виводу(I/O die), щоб зв'язати усі обчислювальні кристали воєдино. Процесори Genoa використовують новий сокет SP5, який не має зворотної сумісності із сокетом SP3, який використовується в системах EPYC попереднього покоління, а це означає, що для чіпів потрібна абсолютно нова платформа.
Модельний ряд процесорів AMD
Сімейство EPYC 4-го покоління складається з 18 моделей у трьох категоріях:
- "Продуктивність ядра"/"Core Performance"
- «Щільність ядра»/«Core Density»
- «Збалансовані та оптимізовані»/«Balanced and Optimized»
Це створює набагато більш простий стек продуктів у порівнянні з серверними процесорами Intel, у якому 56 моделей із широким набором різних функцій. Основна частина сімейства Genoa - це чіпи загального призначення, які відносяться до категорії "Щільність ядра" для максимальної кількості ядер, а також до категорії "Збалансовані та оптимізовані", орієнтованої на поєднання продуктивності та сукупної вартості володіння. Чіпи серії F, які мають більш високі частоти та більше співвідношення ядра до кешу, відносяться до рівня "Продуктивність ядра". AMD також має кілька моделей серії P, таких як 9354P, які призначені для однопроцесорних (1P) систем і які коштують дуже дешево, при цьому маючи абсолютно всі ідентичні характеристики, як у його «двопроцесорного побратима» 9354!
Так виглядає схема однопроцесорних та двопроцесорних варіантів серверів, які використовують лінії PCIe.
Процесори AMD EPYC 4-го покоління в односокетному та двосокетному варіантах
Архітектурна гнучкість дозволяє міжз'єднанням Infinity Fabric використовувати одну і ту ж фізичну інфраструктуру вводу-виводу PCIe, позначаючи як канали «G» і «P», кожен з яких підтримує 16 ліній підключення PCIe Gen 5. У конфігурації з одним сокетом всі канали Infinity Fabric виділені для вводу-виводу PCIe, що забезпечує 128 ліній пропускної спроможності шини PCIe Gen 5. У конфігураціях для підключення до другого процесора використовуються три або чотири 16-смугові канали «G». Для серверів з інтенсивним вводом-виводом три канали можуть використовуватися як міжз'єднання Infinity Fabric, а один додатковий канал від кожного процесора може бути виділений для вводу-виводу PCIe Gen 5, у результаті ємність вводу-виводу сервера досягає 160 ліній.
Усі процесори Genoa підтримують:
- Багатопотоковість (Simultaneous Multi-Threading або SMT)
- 12 каналів пам'яті DDR5-4800
- 6 ТБ пам'яті на сокет
- 128 ліній PCIe 5.0 (64 лінії підтримують CXL 1.1+)
- AVX-512, VNNI, Bfloat 16.
Шифрування
Одним із покращень безпеки, зроблених AMD з процесорами 4-го покоління, є підвищення підтримки безпечного шифрування пам'яті (SME) зі 128-бітного до 256-бітового AES-XTS. Блок AMD Secure Memory Encryption може використовуватись для запобігання атакам на основну оперативну пам'ять. Компанія AMD заявила, що ця підтримка шифрування відповідає стандарту США FIPS 140-3 для криптографічного обладнання і що ключ шифрування не видно за межами AMD Secure Processor. AMD Secure Memory Encryption також призначений для захисту від атак з «холодним завантаженням» та інших фізичних атак на систему. AMD Secure Encrypted Virtualization (SEV) також використовує SME для шифрування пам'яті гостьової віртуальної машини. Стандартно шифрування AMD Secure Memory Encryption не увімкнено. Але стан SME може керуватися з BIOS і незалежно від того, чи увімкнено прозоре шифрування оперативної пам'яті чи ні. Також варто відзначити, що чіп віддаленого управління HPE ILO6 також використовує блоки шифрування процесорів AMD.
Процесори AMD у серверах НРЕ
Компанії HPE та AMD тривалий час тісно співпрацюють. За 20 років було випущено понад 50 різних серверних платформ. Навіть зараз HPE має найширше серверне портфоліо, починаючи від серверів початкового рівня HPE MicroServer і HPE Moonshot і закінчуючи потужними багатопроцесорними архітектурами для високопродуктивних обчислень - HPE Cray EX/FX.
Також намітилася тенденція використання серверних процесорів AMD у системах зберігання даних від компанії HPE, підкреслюючи їх надійність і продуктивність. Якщо це не переконливо звучить, то можна подивитися на портфоліо провідних виробників програмного забезпечення, які сертифікували свої платформи з використанням серверів НРЕ з процесорами AMD. Він вражає:
Серія AMD EPYC 4-го покоління – це лінійка потужних, гнучких та безпечних процесорів, які добре підходять для високопродуктивних обчислень, хмарних обчислень та додатків для центрів обробки даних. Завдяки великій кількості ядер, підтримці новітньої технології пам'яті DDR5, функцій безпеки, масштабованості та ефективності сервери НРЕ з процесорами AMD є найкращим вибором для організацій, які прагнуть створювати надійні та високопродуктивні сервери.
Насамкінець слід зазначити, що LANTEC має демо-обладнання (платформи) з процесорами AMD, взявши яке можна переконатися в її надійності та продуктивності. Також можна окремо замовити прорахунок новітніх серверів Gen11 з процесорами AMD, наприклад для бюджетування, і подальшого придбання. Але найбільшою перевагою цих платформ є те, що сервери з процесорами AMD так і самі процесори AMD коштують дешевше, ніж платформи у конкурентів компанії Intel, маючи при цьому більшу продуктивність.
