在過去的每一年中，隨著AMD第一次談?wù)撈渲匦逻M(jìn)入服務(wù)器處理器領(lǐng)域，并給英特爾帶來一些真正，急需的，非常直接的競爭計(jì)劃，然后一次又一次地在其處理器路線圖上進(jìn)行交付以后，AMD逐漸證明，在Intel主導(dǎo)的X86計(jì)算領(lǐng)域中，他們是認(rèn)真的。
隨著第三代“ Milan” Epyc 7003處理器的推出，它將變得更加容易。但是，客戶更希望AMD的這款處理器應(yīng)該在多年前就交付。
但是不要感到困惑。事情變得容易并不意味著容易，因?yàn)橛⑻貭枖?shù)據(jù)中心事業(yè)部的最新季度財(cái)務(wù)業(yè)績則要比以往更進(jìn)一步，那就意味著Epyc的復(fù)出并不像十年半前的Opteron攻勢那么容易。
對AMD X86服務(wù)器處理器的熱情受到許多因素的影響，其中最重要的一點(diǎn)是，2021年的英特爾在計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)和存儲方面的實(shí)力要比AMD在2000年推出Opterons的時(shí)候強(qiáng)的多。
英特爾過去幾年雖然搞砸了他們的路線圖和制造，但這遠(yuǎn)不及他們決定制造Itanium那么糟糕，Itanium芯片與Xeon并不真正兼容。
所以，當(dāng)AMD能夠相當(dāng)快地在X86服務(wù)器空間的某些細(xì)分市場中占領(lǐng)20％或更多的市場份額時(shí)，就不足為奇了。
隨著三代Epyc的推出，我們對2022年將發(fā)布的第四代“Genoa” Epyc 7004系列期望很高，然而，AMD市場份額的增長速度一直較慢。
與2000年代中期相比，新時(shí)代每個(gè)季度的服務(wù)器出貨量增加了約50％-并且其中的一些產(chǎn)品（例如超大規(guī)模生產(chǎn)者和云構(gòu)建者）絕對是巨大的。我們相信，這次Epyc服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)正處于更好，更可持續(xù)的增長道路上，這將在今后幾年給英特爾帶來很多痛苦。這應(yīng)該是因?yàn)槊總€(gè)IT客戶都應(yīng)從激烈和直接的競爭中獲得收益，而英特爾在服務(wù)器處理器領(lǐng)域十多年來并沒有真正擁有它，而且在霸權(quán)時(shí)期，它在數(shù)據(jù)中心集團(tuán)的毛利證明了它所帶來的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對他的懷疑。
IBM的Power處理器和Arm團(tuán)隊(duì)的轉(zhuǎn)瞬即逝的成員之間的間接競爭還不足以削弱Intel的裝甲。隨著Epyc處理器的出現(xiàn)，AMD的重新出現(xiàn)，將使英特爾變得更加艱難。
在總裁兼首席執(zhí)行官Lisa Su的指導(dǎo)下，該公司在快速攀升，隨著英特爾因10納米的制造失誤而跳下城堡的臺階，該公司已經(jīng)能夠在英特爾的防具上留下一些痕跡。
盡管即將到來的“ Ice Lake” Xeon SP處理器能使Intel抵御來自米蘭Epyc 7003攻擊，這實(shí)際上是在AMD和Intel于第四季度開始將其芯片交付給超大規(guī)模生產(chǎn)商和云制造商時(shí)開始的，但事實(shí)仍然是Ice Lake應(yīng)該與第二代“羅馬” Epyc 7002s對抗，然而事實(shí)并非如此。借助Ice Lake和“Sapphire Rapids”技術(shù)的后續(xù)產(chǎn)品，英特爾將變得更好，該技術(shù)基于今年晚些時(shí)候或明年年初推出的改進(jìn)的10納米制造工藝。但是，英特爾的晶圓廠并沒有按時(shí)完成10納米制造，甚至還有些遲了，而不是像現(xiàn)在這樣嚴(yán)重地推遲了。
隨它吧。這是芯片業(yè)務(wù)，這是芯片有時(shí)跌落的方式。每個(gè)人-我們的意思是每個(gè)人-都將在芯片代工廠中遇到一些問題，這些問題將受到制造能力限制以及未來工藝飛躍的其他延遲所困擾。每個(gè)人都將在最長的期限內(nèi)進(jìn)入處罰箱，特別是隨著摩爾定律從過去幾年的放慢速度發(fā)展到插管。據(jù)我們所知，10納米和7納米對每個(gè)人來說都是艱難的，5納米將更加艱難，對于3納米周期中任何容易的事情，我們都不抱太大希望。到處都是小芯片！而且AMD已經(jīng)比Intel知道如何做得更好。
在此背景下，我們將介紹一下AMD的新產(chǎn)品Milan系列，并將一如既往地深入研究Epyc 7003系列中的新處理器，包括新米蘭芯片的概述以及它們與上一代Opteron和Epyc處理器的比較，以深入探討架構(gòu)中，這些CPU在服務(wù)器空間中的競爭地位，以及英特爾和其他提供服務(wù)器CPU的供應(yīng)商以及消耗它們的OEM和ODM的競爭響應(yīng)。
PC和服務(wù)器的設(shè)計(jì)之間存在反饋循環(huán)，RISC / Unix服務(wù)器供應(yīng)商以前可以使用該反饋循環(huán)在更廣泛的基礎(chǔ)上攤銷設(shè)計(jì)成本，從而從客戶那里獲得更多利潤。但是目前，只有X86服務(wù)器制造商Intel和AMD以及GPU制造商N(yùn)vidia和AMD仍然能夠?yàn)樗麄兊挠?jì)算引擎執(zhí)行此操作。有朝一日，可能會出現(xiàn)一個(gè)既做客戶端又做服務(wù)器的Arm供應(yīng)商，它可能是Nvidia，也可能是Apple。英特爾也希望為客戶端和服務(wù)器都提供GPU。AMD用于客戶端的Ryzen芯片和用于服務(wù)器的Epyc芯片都具有相同的體系結(jié)構(gòu)，其中Milan服務(wù)器芯片更是基于Zen3內(nèi)核，一個(gè)已經(jīng)在PC CPU中使用了很多個(gè)月技術(shù)。
就Milan芯片而言，架構(gòu)核心的內(nèi)存和I / O集線器芯片仍然基本相同，除了一些調(diào)整以支持主內(nèi)存的nested paging 和運(yùn)行Infinity Fabric互連以鏈接Zen3內(nèi)核之外。以與主存儲器時(shí)鐘相同的1.6 GHz時(shí)鐘速度（與主存儲器時(shí)鐘進(jìn)行兩次pumped以使主存儲器在3.2 GHz上運(yùn)行）鏈接到存儲器和I / O集線器芯片（因此彼此之間）。過去，這兩個(gè)時(shí)鐘不同步，這種同步是提高羅馬和米蘭處理器之間性能的一個(gè)因素。在對內(nèi)存帶寬和延遲敏感的應(yīng)用上，時(shí)鐘同步比沒有使兩個(gè)時(shí)鐘以相同速度運(yùn)行的Rome處理器提高了3％到5％。
以下是三代Epyc處理器的一般供稿和速度：
如您所見，在羅馬和米蘭世代之間，內(nèi)核數(shù)和線程數(shù)沒有太大變化，并且兩種芯片均使用臺灣半導(dǎo)體制造公司的7納米工藝。AMD仍位每個(gè)物理內(nèi)核提供兩個(gè)虛擬線程的同時(shí)多線程（SMT）支持，而不像IBM使用Power8和Power9芯片那樣將其推到每個(gè)內(nèi)核四個(gè)線程或八個(gè)線程。
內(nèi)存和I / O系統(tǒng)基本相同，每個(gè)Epyc插槽有八個(gè)控制器，每個(gè)插槽有128通道的PCI-Express 4.0 I / O。處理器的散熱設(shè)計(jì)點(diǎn)相同。
這是有充分的理由的：米蘭芯片必須保持與羅馬芯片的插槽兼容性，否則主板和系統(tǒng)制造商會給AMD帶來極大的痛苦。這必須是在所有這些限制條件下做性能提升，而這恰恰是AMD與米蘭一起交付的產(chǎn)品，與羅馬相比，在一組代表性的工作負(fù)載中，平均每個(gè)時(shí)鐘（IPC）指令平均多出19％。
每個(gè)插槽的體積提高19％遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于英特爾展示的每個(gè)插槽每代IPC改善5％至10％，坦率地說，這可能比許多人對AMD的預(yù)期要好得多。
您無法一次完成所有工作，或者根本無法完成任何工作。實(shí)際上，米蘭不得不等到Ryzen PC芯片市場需要一個(gè)更胖的核心復(fù)合體才能完成將NUMA域平坦化的某些事情，因?yàn)樗鼈兌寂c該內(nèi)存和I / O集線器芯片一起插入以創(chuàng)建什么對于操作系統(tǒng)及其應(yīng)用程序而言，它看起來像一個(gè)單片socket（或多或少）。
具體來說，Rome核心聯(lián)合體有四個(gè)Zen2核心，每個(gè)核心都有自己的L2緩存，它們掛起了一個(gè)共享的16 MB L3緩存。將其中的兩個(gè)模塊蝕刻到一個(gè)小芯片上，該芯片本質(zhì)上是Ryzen的baby PC芯片，然后將其中的八個(gè)芯片與插槽內(nèi)的Infinity Fabric互連，以創(chuàng)建64核Rome芯片。順便說一句，羅馬和米蘭都在使用Infinity Fabric Gen 2.0（上圖中的x-GMI-2）將核心復(fù)合體鏈接到封裝中心的內(nèi)存和I / O芯片。
在米蘭的設(shè)計(jì)中，核心體系是統(tǒng)一的，八個(gè)Zen3內(nèi)核都具有專用的L2緩存，并且它們都共享一個(gè)32 MB的L3緩存，并且以小芯片的形式實(shí)現(xiàn)。這些小芯片中的八個(gè)提供了最多相同的64個(gè)內(nèi)核，但是整個(gè)socket所代表的NUMA域數(shù)量減少了一半，因此操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)會看到更多的原始處理和緩存。實(shí)際上，可以為單個(gè)內(nèi)核分配32 MB的L3緩存，并且在Rome產(chǎn)品系列的某些SKU（尤其是針對非常高性能的SKU）中，正是這種情況。
因此，例如，在Epyc 75F3中，僅打開了八個(gè)核心中的四個(gè)，總共32個(gè)核心，每個(gè)核心中的每四個(gè)具有完整的32 MB共享L3高速緩存和所有八個(gè)DDR4使用256 GB記憶棒激活每個(gè)插槽最大4 TB容量的內(nèi)存控制器。在八核Epyc 72F3芯片上（這是米蘭產(chǎn)品線的極端情況），八個(gè)核中只有一個(gè)被激活，并且以3.7 GHz的速度運(yùn)行，接近其4 GHz的渦輪速度。每個(gè)核心都有32 GB的L3高速緩存，這是一個(gè)很大的數(shù)目，并且與羅馬前輩相比，基于核心數(shù)量，時(shí)鐘速度和IPC提升的結(jié)合，可以為某些應(yīng)用程序的性能做出超出預(yù)期的巨大貢獻(xiàn)。
AMD共提供19種Milan Epyc 7003處理器，它們分為三大類，如下所示：
與過去一樣，F(xiàn)模型已針對相對較少的內(nèi)核進(jìn)行了最快的內(nèi)核時(shí)鐘速度頻率優(yōu)化-只有在較少數(shù)量的內(nèi)核上才有可能，這必然導(dǎo)致更高的L3緩存與內(nèi)核比率。這些模型有四個(gè)，分別具有8、16、24和32個(gè)內(nèi)核。另一套包含5個(gè)Milan芯片的內(nèi)核密度非常高，因此線程數(shù)也很高，它們針對服務(wù)器虛擬化和數(shù)據(jù)庫工作負(fù)載，這兩者都像許多內(nèi)核和線程一樣，可以提高吞吐量。然后，還有十個(gè)米蘭處理器進(jìn)行了“平衡和優(yōu)化”，以平衡相對較高的性能和較低的總擁有成本之間的差異。與那不勒斯和羅馬處理器一樣，有些Epyc芯片標(biāo)有P。
與前兩代Epyc芯片一樣，第三代不支持具有兩個(gè)以上插槽的NUMA機(jī)器。AMD即將退出市場，該市場上有配備有四個(gè)或八個(gè)插槽的Intel和IBM插槽的機(jī)器。
正如我們所說，我們將在隨后的故事中深入探討米蘭加工上的細(xì)節(jié)。目前，我們只是想向您提供有關(guān)新芯片的數(shù)據(jù)，以及它們之間的相互比較以及與上一代Opteron和Epyc處理器之間的比較。因此，事不宜遲，以下是米蘭的SKU：
高性能F模型以粗斜體顯示，P單處理器芯片以灰色突出顯示，這是我們對Epyc系列的定制。我們已經(jīng)根據(jù)Milan線內(nèi)的核心數(shù)量和時(shí)鐘速度計(jì)算了原始性能指標(biāo)，然后創(chuàng)建了一個(gè)相對性能指標(biāo)，該指標(biāo)考慮了這一點(diǎn)以及隨著時(shí)間的推移IPC隨時(shí)間推移的原始改進(jìn)，從而為您提供了基于以下各項(xiàng)的相對性能指標(biāo)：具有2.8 GHz頻率的四核“上?！?Opteron 2387的性能，其相對性能為1.0，性價(jià)比為873美元。定價(jià)是購買1,000顆采購量的處理器的客戶的單價(jià)，這是Intel和AMD標(biāo)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。
以下是那不勒斯和羅馬Epyc芯片以及上海皓龍2300的提要和速度：
米蘭芯片的相對性能從八核Epyc 72F3的不到6到Epyc 7763的31.6到任何地方，從最低的94美元到最高的414美元，每單位的相對效果。16核Epyc 7313P和24核Epyc 7443P提供了最佳的性價(jià)比，有趣的是，低核，高時(shí)鐘，高L3高速緩存八核Epyc 72F3僅略低于一半，價(jià)格為414美元性能指標(biāo)，比2009年初的上海皓龍?zhí)幚砥餍阅芎蛢r(jià)值基準(zhǔn)更高。這可能看起來很瘋狂，但這只是向您顯示Dennard縮放在很久以前就已真正停止。
很難對SKU在世代之間無法精確匹配的產(chǎn)品線進(jìn)行歸納，但是看起來AMD總體上提供了更高的性能和更多的物有所值–但是，當(dāng)然不是在所有情況下，AMD都可以提供更高的性能和更高的性價(jià)比。從羅馬跳到米蘭。以運(yùn)行在2.3 GHz的48核Epyc 7643以及與運(yùn)行在2.3 GHz的48核Epyc 7642相匹配。僅憑IPC的改進(jìn)，性能就提高了19％，但AMD還將價(jià)格從羅馬芯片的4,775美元提高到了米蘭芯片的4,995美元，這使性價(jià)比明顯提高了10％。
歸結(jié)為案例，這就是我們建立以上表格的原因。您可以將自己的內(nèi)心進(jìn)行比較。