История процессоров AMD
Компания AMD является одним из старейших разработчиков серверных процессоров и уже более 50 лет (образовалась в 1969 году) является предметом жарких споров среди энтузиастов технологий. История компании превращается в захватывающий вестерн, наполненный героическими успехами и безрассудными ошибками. В то время как другие полупроводниковые фирмы приходили и уходили, AMD пережила множество бурь и сражалась в многочисленных битвах в залах заседаний, судах и магазинах.
Конец 50-х был подходящим временем для тех, кто хотел испытать передовые технологические инновации. На слуху были такие компании как Bell Laboratories, Texas Instruments и Fairchild Semiconductor. Выходцы, которых и организовали такие компании как AMD (Advanced Micro Devices), Intel (в самом начале было название Integrated Electronics). Начиная с середины 70-х компании AMD и Intel начинают свою конкуренцию, которая длится уже почти 50 лет. Причем AMD всегда имела меньше ресурсов, но при этом выпускала более дешевые решения и более производительные, хотя временами не стабильные. Даже было время, когда компания AMD продавала микропроцессоры компании Intel-8086, 8088, 80186 и 80188.
В серверном сегменте одно время компания AMD доминировала в плане принятия стратегических решений в индустрии, использую свои продукты. Эта компания первой выпустила серверные двухъядерные и четырёхъядерные процессоры, первой преодолела частоту процессора в 1ГГц, а также перешла на 64 разрядность вычислений (это только небольшой перечень нововведений компании). Ключевым негативным событием AMD стало приобретение компании производителя видеокарт ATI Technologies за 5,4 миллиарда долларов (2006 год). Как оказалось, сделка стала огромной финансовой авантюрой, на которую в то время приходилось 50% рыночной капитализации AMD и, хотя покупка имела смысл, заплаченная цена была абсурдной. Это совпало с периодом плохих продаж процессоров, что привело к появлению долгов у AMD измеряемых миллиардами долларов. Например, период с 2012 по 2016 у компании был убыточными. При этом главный конкурент компания Intel выросла по рыночной капитализации более чем в 80 раз.
Эти все события привели к тому, что компания AMD «тихо ушла» с серверного рынка процессоров. Одновременно имея репутацию производителя серверных процессоров с проблемами, были случаи задержек с поставками процессоров из-за обнаружившихся ошибок, устранение которых занимало время, а также вело к уменьшению производительности после их устранения.
Но при этом если посмотреть на инфографику, то можно заметить, что доля рынка процессоров компании AMD в серверном сегменте достигала даже 26%!
Новейшая история процессоров AMD
Все, что описано выше было основным мнением о компании AMD до середины 2010-х. Ошибки, просчеты и нестабильность стали обычным мнением большинства ИТ-специалистов о компании AMD.
Все постепенно начало меняться с появлением серверного процессора AMD EPYC первого поколения (Naples) и еще более утвердило надежность продукта – выход второго поколения AMD EPYC (Rome). Не последнюю роль сыграло появления у руля компании Лизы Су (в прошлом она инженер). В это же время компания начинает постоянно предоставляет надежную дорожную карту «для нескольких поколений вперед» своих серверных процессоров, а также формирует и строит отличную экосистему вокруг платформы EPYC. С момента своего запуска процессоров EPYC компания AMD заключает крупные сделки с поставщиками высокопроизводительных вычислений, включая поставщиков облачных услуг, таких как Microsoft Azure и Amazon AWS, которые теперь успешно используют процессоры AMD EPYC для своих облачных вычислений.
На сегодня официальная подтвержденная дорожная карта выглядит так:
Не стоит беспокоиться о том, что компания снова уйдет с рынка «по-английски». Октябрь 2022 года ознаменовался выходом процессоров AMD EPYC 4-го поколения, а так же серверов НРЕ 11-го поколения.
Откройте мир возможностей с новым поколением процессоров AMD EPYC: преимущества для ваших задач
Производительность
С момента своего появления в 2017 году семейство AMD EPYC повышает производительность рабочих нагрузок намного быстрее, чем главный конкурент компания Intel. Производительность процессора EPYC 4-го поколения под кодовым названием «Genoa» превзошла все ожидания: увеличение пропускной способности в 6,5 раз всего за ~5 лет (начиная с 2017 года с выходом первого поколения AMD EPYC) при среднегодовом темпе роста в 45%!
*-по результатам теста SPECrate2017_int_base
Далее будут приведены результаты разноплановых тестов, которые показывают высокую производительность и доказывают преимущество перед основным конкурентом.
Сравнение показателей производительности процессоров AMD 3-го и 4-го поколений
Если сравнивать результаты различных тестов с основным конкурентом, то все результаты только в пользу AMD:
Сравнение показателей производительности процессоров AMD и Intel тест SPECrate2017_int_base
Сравнение показателей производительности процессоров теста SPEjbb® 2015
Сравнение показателей производительности процессоров AMD и Intel тест VMmark 3.1.1
Архитектура процессоров AMD
Архитектура процессоров AMD семейства EPYC претерпевала изменения, постоянно становясь совершеннее и быстрее, но при этом базовый подход не меняя используя архитектуру SoC (КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ-НА-ЧИПЕ):
Сам процессор стал еще больше (слева на фото серверный процессор 4-го поколения (Genoa), а правее-3-го (Milan)). Что в принципе не удивительно, так как в процессоре еще больше ядер, кэша и различных блоков ускорения и шифрования.
Более крупный процессор Genoa содержит до двенадцати 5-нанометровых вычислительных кристаллов (Core Compute Dies или CCD), каждый из которых содержит восемь ядер. Это увеличение на четыре дополнительных вычислительных кристалла по сравнению с предыдущим поколением Milan, что требует более крупного чипа и встроенного распределителя тепла (integrated heat spreader или IHS) — это помогает улучшить охлаждение. Процессор также включает в себя центральный 6-нм кристалл ввода-вывода (I/O die), чтобы связать все вычислительные кристаллы воедино. Процессоры Genoa используют новый сокет SP5, который не имеет обратной совместимости с сокетом SP3, используемым в системах EPYC предыдущего поколения, а это означает, что для чипов требуется совершенно новая платформа.
Модельный ряд процессоров AMD
Все семейство EPYC 4-го поколениявключает 18 моделей в трех категориях —
- «Производительность ядра»/«Core Performance»
- «Плотность ядра»/«Core Density»
- «Сбалансированные и оптимизированные»/«Balanced and Optimized»
Это создает гораздо более простой стек продуктов по сравнению с серверными процессорами Intel, в котором 56 моделей с широким набором различных функций. Основная часть семейства Genoa — это чипы общего назначения, которые относятся к категории «Плотность ядра» для максимального количества ядер, а также к категории «Сбалансированные и оптимизированные», ориентированной на сочетание производительности и совокупной стоимости владения. Чипы серии F, которые имеют более высокие частоты и большее соотношение ядра к кэшу, относятся к уровню «Производительность ядра». У AMD также есть несколько моделей серии P, таких как 9354P, которые предназначены для однопроцессорных (1P) систем и которые стоят очень дешево, при этом имея абсолютно все идентичные характеристики, как у его «двухпроцессорного собрата» 9354!
Так выглядит схема однопроцессорных и двухпроцессорных вариантов серверов, которые используют линии PCIe.
Процессоры AMD EPYC 4-го поколения в односокетном и двухсокетном вариантах
Архитектурная гибкость позволяет межсоединениям Infinity Fabric использовать одну и ту же физическую инфраструктуру ввода-вывода PCIe, обозначая как каналы «G» и «P», каждый из которых поддерживает 16 линий подключения PCIe Gen 5. В конфигурации с одним сокетом все каналы Infinity Fabric выделены для ввода-вывода PCIe, что обеспечивает 128 линий пропускной способности шины PCIe Gen 5. В конфигурациях для подключения ко второму процессору используются три или четыре 16-полосных канала «G». Для серверов с интенсивным вводом-выводом три канала могут использоваться в качестве межсоединений Infinity Fabric, а один дополнительный канал от каждого процессора может быть выделен для ввода-вывода PCIe Gen 5, в результате чего емкость ввода-вывода сервера достигает 160 линий.
Все процессоры Genoa поддерживают:
- Многопоточность (Simultaneous Multi-Threading или SMT).
- 12 каналов памяти DDR5-4800.
- 6 ТБ памяти на сокет.
- 128 линий PCIe 5.0 (64 линии поддерживают CXL 1.1+).
- AVX-512, VNNI, Bfloat 16.
Шифрование
Одним из улучшений безопасности, сделанных AMD с процессорами 4-го поколения, является повышение поддержки безопасного шифрования памяти (SME) со 128-битного до 256-битного AES-XTS. Блок AMD Secure Memory Encryption может использоваться для предотвращения атак на основную оперативную память. Компания AMD заявила, что эта поддержка шифрования соответствует стандарту США FIPS 140-3 для криптографического оборудования и что ключ шифрования не виден за пределами AMD Secure Processor. AMD Secure Memory Encryption так же предназначен для защиты от атак с «холодной загрузкой» и других физических атак на систему. AMD Secure Encrypted Virtualization (SEV) также использует SME для шифрования памяти гостевой виртуальной машины. По умолчанию шифрование AMD Secure Memory Encryption не включено. Но состояние SME может управляться из BIOS и независимо от того, включено ли прозрачное шифрование оперативной памяти или нет. Так же стоит отметить, что чип удаленного управления HPE ILO6 так же использует блоки шифрования процессоров AMD.
Процессоры AMD в серверах НРЕ
Компании HPE и AMD длительное время тесно сотрудничают. За 20 лет было выпущено более 50 различных серверных платформ. Причем даже сейчас компания HPE имеет самое широкое серверное портфолио, начиная от серверов начального уровня HPE MicroServer и HPE Moonshot и заканчивая мощными многопроцессорными архитектурами для высокопроизводительных вычислений-HPE Cray EX/FX.
Так же наметилась тенденция использования серверных процессоров AMD в системах хранения данных от компании HPE, подчеркивая их надежность и производительность. Если и это не убедительно звучит, то можно посмотреть на портфолио ведущих производителей программного обеспечения, которые сертифицировали свои платформы с использованием серверов НРЕ с процессорами AMD. Он впечатляет:
Серия AMD EPYC 4-го поколения — это линейка мощных, гибких и безопасных процессоров, которые хорошо подходят для высокопроизводительных вычислений, облачных вычислений и приложений для центров обработки данных. Благодаря большому количеству ядер, поддержке новейшей технологии памяти DDR5, функциям безопасности, масштабируемости и эффективности серверы НРЕ с процессорами AMD являются лучшим выбором для организаций, стремящихся создавать надежные и высокопроизводительные серверы.
В заключение следует отметить, что LANTEC имеет демо-оборудование (платформы) с процессорами AMD, взяв которое можно убедиться в ее надежности и производительности. Так же можно отдельно заказать просчет новейших серверов Gen11 с процессорами AMD, например для бюджетирования, и для дальнейшего приобретения. Но самым большим преимуществом данных платформ является то, что сервера с процессорами AMD так и сами процессоры AMD стоят дешевле, чем платформы у конкурентов, компании Intel, имея при этом бОльшую производительность.
