AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

【转载自知乎】

Zen 2以及第二代 EPYC "ROME"

 

TSMC N7 HPC制程

AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

和Vega20一样,Zen2也是用TSMC 7nm HPC工艺制造的。

AMD在设计当初考虑到代工厂的10nm属于半节点,带来的提升不是很明显,于是把赌注都下在了7nm节点上。

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相较14nm,7nm HPC带来两倍的密度,同等频率下功耗只有一半,同等功耗下频率达到1.25倍以上。

AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

TSMC在7nm节点的进度明显快于三星和Intel。不得不佩服台积的实力。

在Zen2的研发过程中,AMD和TSMC有着紧密的合作关系。

Zen2架构:前端及浮点大幅加强

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作为世界上首款高性能x86 7nm CPU,Zen 2架构带来了各方面的显著提升。

总的来讲,Zen2在性能方面改进了如下几点

改进了执行管线
浮点和Load/Store翻倍
核心密度翻倍
单次运算耗能减半

Zen2的输出能达到Zen的两倍,IPC也有明显提升。

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首先是前端的改进:

改进的分值预测单元
更好的指令预取
重新优化指令缓存
更大的微指令缓存

这点显得尤其重要,因为Zen的前端被认为是最大的瓶颈之一。

AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

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浮点单元也得到了大幅加强,基本翻倍。

依然是4个浮点单元,2MUL+2ADD,但指令宽度从128-bit翻倍到256-bit
Load/Store带宽翻倍
增加Dispatch/Retrie带宽
各种模式下均能保持高输出

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对比Zen

关于Zen架构的分析详见我站:AMD Ryzen 架构及指令输出、延迟测试结果

同时还有安全上的加强。原本Zen架构就不受Intel架构专属漏洞Meltdown等的影响,在安全考虑上要强那么一点。

现在Zen2则更进一步,在硬件上加强Spectre漏洞的修复。

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基于Zen2架构的EPYC,代号“Rome”

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这个才是本次发布的重头戏,也是很多人最关心的。

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第二代EPYC处理器,代号"Rome",单路将提供最多64核心,8通道DDR4,PCIe4.0支持,更高的IPC,256MB L3缓存。单路输出达到Naples的两倍,浮点输出达到四倍。

7nm HPC制程,世界首先。Intel的10nm服务器得等到2020下半年。

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都知道第一代EPYC用的是4x MCM,4块Zeppelin die用IF连接,成为AMD服务器平台的基石,在良率和密度上均有优势。

AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

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而第二代EPYC进行了大刀阔斧的改革,利用第二代Infinity Fabric,将I/O部分分离成一颗独立的I/O die,使用14nm制程制造,位于封装中心;周围则是8颗7nm的CPU核心chiplet,每颗包含8颗Zen2核心。

7nm的CPU chiplet和I/O die之间采用IF连接,IMC和I/O都在I/O die上。

这样能够达成更低延迟,更低功耗,弥补第一代EPYC "Naples"上出现的部分不足。

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Rome也是首个支持PCIe 4.0的x86服务器CPU,PCIe 4.0带来64GB/s的双向带宽,相比3.0翻倍,对于加速卡等的性能发挥很重要。

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兼容、升级性:Rome向后兼容目前的Naples平台 —— Socket SP3 LGA4094,

同时向前兼容Zen3架构的第三代EPYC,N7+工艺的Milan。

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All roads lead to Rome !

性能如何?

AMD 64核 Zen2 EPYC处理器 Rome

这次AMD在现场小小演示了一下64核 Rome的性能。

理论上Rome的单路输出是Naples的两倍【因为有两倍核心】

浮点输出是Naples的四倍【因为有两倍核心x两倍浮点宽度】

但理论终究是理论,实际性能只有测了才知道。

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在现场AMD用Cray 4K测试,对比目前Intel的最强系统和AMD的Rome

Intel:双路白金至强 Xeon-SP Platinum 8180M, 56C/112T,3TB DDR4

AMD: 单路 Zen2 EPYC "Rome", 64C/128T, 4TB DDR4

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结果单路Rome用时28.1秒,双路白金至强8180M用时30.2秒。

双路打单路,结果单路更快。

btw: 双路白金至强性能是比Cascade Lake-AP要强的。

 

仅凭Cray一个测试无法完全判断性能到底如何,AMD作为厂商当然会选对自己有利的测试进行demo。

不过还是很震撼。性能上优势巨大,更不用提能效。

第二代EPYC "Rome” 将于2019年发布。随着发布的临近,会有更多的信息更新。

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EPYC路线图更新,Zen4研发中

发布会一开始Mark Papermaster就提到Zen2和Zen3的进度一切正常,Zen3 On track。

这里强调了路线图的稳定性,“AS PROMISED”,颇有一番讽刺隔壁的意味。

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Papermaster称设计队伍采用蛙跳式的策略,始终有两款架构在研发中。

与某些谣言网站所称的恰恰相反,AMD并没有跳过Zen4。【从来都没有。】

现在Zen2已经开始出样,后面就是Zen3 Milan和Zen4了。Zen4目前还处于设计阶段。

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以上是本次活动关于Zen2的所有信息。

剩下的还有亚马逊AWS等的发布,这个等以后再更新

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