No verão de 2017, a AMD anunciou sua primeira geração de microprocessadores de servidor EPYC baseados na microarquitetura Zen. E embora isso não tenha trazido um grande sucesso em termos de vendas (a Intel ainda estava fora de alcance), definitivamente se tornou uma nova rodada de desenvolvimento para a empresa. Mesmo assim, as soluções existentes eram excelentes em quase tudo: multi-core e multithreading, overclocking automático, memória rápida, recursos estendidos para periféricos externos e muito mais.
A segunda geração de Epics não foi apenas uma continuação lógica da primeira série, mas também resolveu amplamente os poucos problemas que penduraram desde seu anúncio. Os desenvolvedores mudaram para um processo técnico mais avançado, aprenderam a compor núcleos (modelos de até 64 unidades de computação foram disponibilizados), ofereceram memória ainda mais rápida e barramento PCI Express aprimorado. E depois de um tempo, o cache L3 e as frequências de clock foram aumentados adicionalmente, atualizando a linha, de codinome Rome 7Fx2. Os players industriais finalmente receberam uma alternativa completamente competitiva para resolver uma ampla gama de tarefas a um preço ideal.
Seguro e produtivo
Os processadores para estações servidoras são locomotivas de computação que funcionam quase o tempo todo e processam grandes quantidades de informações, que, entre outras coisas, podem ser confidenciais. As tarefas que estão sendo resolvidas, seja trabalhar com redes neurais, análise de banco de dados, aprendizado de máquina ou serviços em nuvem, exigem desempenho e escalabilidade máximos em uma ampla gama, enquanto têm serviços de hardware acessíveis e um custo total de propriedade. Portanto, as questões de melhorias arquitetônicas, tecnológicas e de segurança da informação estão em primeiro lugar aqui.
AMD EPYC não é apenas chips de alto desempenho com muitos núcleos, mas também suporte de software poderoso que lhes permite resistir a ataques de hardware e vulnerabilidades de MDS. Portanto, em comparação com as soluções de desktop Ryzen 1XXX-2XXX, elas praticamente não são afetadas pelo pacote de vulnerabilidades SMM Callout e Collide + Probe e Load + Reload, que podem obter controle sobre o firmware UEFI e acesso à RAM. E a correção oportuna do software do sistema operacional e do microcódigo tornará mais provável a proteção do seu hardware contra interferência indesejada de hackers. Além disso, temos melhorias em relação à primeira versão da arquitetura. Assim, os EPYCs atualizados são protegidos de todas as versões do Spectre, não precisam mais atualizar o firmware do chipset e as instruções do software do sistema operacional.
Traçando um paralelo com o campo azul, deve-se notar que muitas ações judiciais foram movidas contra a Intel, causadas, de fato, pelos problemas de vulnerabilidade do processador. Isso obrigou os especialistas da empresa a buscar com urgência métodos de redução de riscos, juntamente com a implementação das correções de software necessárias. Em última análise, o problema global foi resolvido, conforme evidenciado pelo anúncio da maioria dos principais provedores de nuvem. Mas se em termos de segurança da informação o Xeon ainda oferece a competição devida, então em termos de arquitetura de cristal e desempenho bruto eles são muito piores.
Recursos e benefícios dos processadores "Epic"
Os fabricantes de equipamentos de informática trazem anualmente novos hardwares para o mercado, se esforçando para acompanhar o mercado consumidor e fornecer desenvolvimentos avançados aos GIKs. O lançamento da segunda geração de processadores EPYC pode ser corretamente considerado o avanço da AMD em hardware de servidor. Essas soluções oferecem um desempenho impressionante a um custo inferior, sem mencionar um nível completamente diferente de custo total de propriedade. Não é de surpreender que a indústria tenha dado as boas-vindas à nova geração de chips "vermelhos" com um estrondo, e gigantes de TI como a Amazon e a Microsoft forneceram suporte de software para eles. Isso permitiu que o EPYC fosse rapidamente promovido para o público em geral, apesar das opiniões conservadoras do mercado de hardware de servidor.
A conveniência de escolher as soluções AMD torna-se óbvia quando você considera suas vantagens. Entre os principais que os desenvolvedores conseguiram implementar:
- Nova tecnologia de processo de 7nm e melhorias na microarquitetura (enquanto isso, o concorrente coloca anualmente novos pontos positivos ao lado de sua litografia desatualizada de 14nm);
- Layout de chipset, que permite reduzir significativamente o custo de processadores multi-core;
- Uma ampla gama de opções, até modelos com 64 núcleos (128 threads);
- Implementação de um novo barramento PCIe versão 4.0 com largura de banda significativamente aumentada;
- Um ecossistema em desenvolvimento ativo e suporte da indústria (fabricantes de hardware e software atuam como parceiros).
E agora com mais detalhes….
Menos é melhor
A falta de competição real foi uma piada cruel com a Intel. A arquitetura de seus chips não mudou, de fato, por 7 anos, e a cada ano encontramos "Sandy Bridge atualizado", apenas com velocidades de clock um pouco maiores. Um aumento de 5 a 10% no desempenho não atrai nenhuma inovação, especialmente quando você tem que comprar uma nova placa-mãe com o lançamento de novos chips.
Mas não falemos de coisas tristes: graças à implementação de soluções técnicas avançadas, a AMD foi a primeira a introduzir processadores baseados na tecnologia de processo de 7 nm (estamos falando de x86, é claro, mobile Apple A12 e Snapdragon 855 não contam aqui). O que isso faz? Resumindo, a capacidade de colocar mais transistores por unidade de área. A partir daqui, obtemos mais operações (melhor desempenho) com menos aquecimento e 90% de rendimento de cristais utilizáveis.
As melhorias arquitetônicas também afetaram a conexão com a RAM. Os EPYCs da segunda geração "prontos para uso" suportam o padrão DDR4-3200 MHz (a Intel trabalha a 2933 MHz) e os entusiastas podem facilmente fazer overclock simplesmente mudando a voltagem e o perfil no BIOS.
No quadro deste parágrafo, não se pode deixar de notar o trabalho sobre um dos pontos mais fracos da microarquitetura Zen de 1ª geração, a saber, um indicador fraco de operações por clock. O Zen 2 livrou-se dessa desvantagem, fornecendo aos novos núcleos uma melhoria de quase 15% na velocidade de computação nas mesmas velocidades de clock. E para desempenho multithread, a execução de operações típicas de servidor é 23% mais rápida (não se esqueça do dobro do número de núcleos e do aumento da frequência). E tudo isso cabe no pacote térmico declarado, que chega a 250 watts para os modelos mais antigos.
O uso de um layout de chipset para criar processadores é um dos principais argumentos a favor da AMD sobre seu eterno concorrente. Os chips são cristais individuais ligados entre si por meio de um barramento de dados rápido. A geração atualizada da microarquitetura AMD Infinity é otimizada especificamente para computação multi-core, além das unidades de execução, um chip central com todos os controladores necessários é adicionado, que é responsável pela entrada e saída de dados. A conexão das unidades de execução ao hub central agora é fornecida por trilhos Infinity Fabric de alta velocidade. Como resultado, descobrimos que o carro-chefe Epic 7742 tem 8 chips, que hospedam 64 núcleos de hardware com a capacidade de processar 128 threads simultaneamente. Tudo isso é salpicado com impressionantes 256 MB de cache L3 rápido.E o único ponto fraco da arquitetura ainda é a velocidade de acesso à RAM (latência). Além disso, o Zen 2 é ligeiramente inferior até mesmo ao seu antecessor em relação ao primeiro EPYC.
Mais algumas vantagens importantes
Os processadores atualizados têm 128 pistas de barramento PCIe 4.0 cada. Não apenas o número no nome mudou, mas também a taxa real de transferência de dados, que em seu pico pode chegar a um recorde de meio terabyte por segundo. É verdade que dobrar o número de linhas não se aplica a placas-mãe de dois soquetes. O barramento Infinity Fabric que os conecta leva metade. Mas dividir as linhas de processadores em 8 grupos de 16 peças fornece suporte simultâneo para até 32 unidades de estado sólido conectadas via interfaces SATA ou NVMe.
A introdução do novo padrão PCIe provavelmente passará despercebida para os consumidores de hardware de desktop, mas para os proprietários de estações de servidor ela promete vantagens bastante reais. Por exemplo, o barramento dobra a velocidade das unidades de estado sólido, escalando linearmente para operações de leitura e gravação de arquivos. É também uma oportunidade para transferir dados em uma velocidade mais alta pela rede ou para melhorar a comunicação com aceleradores gráficos e tensores ao atender redes neurais.
Uma vantagem importante são os recursos avançados de criptografia de RAM, em particular AES-128, e a virtualização de software aprimorada. Para isso, os desenvolvedores tiveram que "costurar" um controlador AMD Secure Processor de 32 bits separado no chip para expandir a funcionalidade criptográfica. Curiosamente, essas capacidades impressionantes da segunda geração EPYC são provavelmente uma consequência do trabalho em projetos externos: consoles de jogos da Microsoft e Sony. Já os clientes insistiam no isolamento de software de seus produtos com proteção contra hacking com métodos de criptografia de hardware.
Cada servidor de acordo com as necessidades
A arquitetura, a tecnologia de processo e os barramentos são, é claro, bons, mas o usuário final precisa de especificações. O principal que distingue os processadores para servidores AMD uns dos outros é a diferença no número de núcleos, o resto é, por consequência, do primeiro derivado. Há por onde passear, 14 modelos estão disponíveis para todas as ocasiões:
- 8 núcleos / 16 threads - EPYC 7252 (7262);
- 12 núcleos / 24 threads - EPYC 7272;
- 16 núcleos / 32 threads - EPYC 7282 (7302);
- 24 núcleos / 48 threads - EPYC 7352 (7402);
- 32 núcleos / 64 threads - EPYC 7452 (7502, 7452);
- 48 núcleos / 96 threads - EPYC 7552 (7642);
- 64 núcleos / 128 threads - EPYC 7702 (7742).
Os processadores EPYC da linha Rome 7Fx2 serão corretamente adicionados à lista acima. Na verdade, esta é a mesma arquitetura da qual os desenvolvedores foram capazes de extrair 500 MHz adicionais por núcleo e adicionar um cache. Descobriu-se de forma bastante convincente, de acordo com a própria AMD, estes são os processadores com o melhor desempenho por núcleo do mercado. É verdade que o número desses mesmos núcleos é limitado a três modelos: com 8, 16 e 24. De imediato, notamos que este tipo de "seixos" são perfeitos para data centers e funcionam com bancos de dados.
O preço dos chips AMD EPYC varia de US $ 450 a US $ 6.900, dependendo do modelo. Construir sistemas com 64 núcleos fornecerá o nível de desempenho necessário para a maioria dos serviços em nuvem e, se isso não for suficiente, instalaremos sistemas a partir de dois soquetes. É difícil imaginar tarefas que causariam problemas com 128 núcleos e 256 threads em execução simultaneamente.
O restante dos parâmetros que afetam o desempenho do processador mudam linearmente com o aumento no número de núcleos físicos. Cada chip contém 32 MB de cache de nível superior e 4 MB de cache L2. As modificações de processador único (com a letra P no nome) não são limitadas por nada em comparação com irmãos de processador duplo, eles também podem ter de 8 a 64 núcleos e um cache superior de até 256 MB.
Compare e escolha o melhor
Apresentando soluções de servidor baseadas na arquitetura atualizada, a empresa se concentrou na comparação direta de poder de computação e relação preço / desempenho com os concorrentes. Portanto, em um par de soluções de ponta EPYC 7742 da AMD e Xeon 8280L da Intel, a ideia do campo "vermelho" tem quase uma vantagem dupla. Além disso, os 32 núcleos juniores também não estão ficando para trás, mostrando desempenho semelhante e às vezes melhor do que os chips principais do concorrente. Como resultado, temos uma situação em que um servidor com um soquete no EPYC não será pior do que um servidor topo de linha com dois soquetes na Intel. Para o consumidor, isso significa menos consumo de energia, economia em licenças e, portanto, o custo total de propriedade do equipamento de servidor.
Outro exemplo de comparação é o "popular" Xeon Silver 4215 de 8 núcleos com um preço de 800-900 dólares contra o EPYC 7282 com o dobro dos núcleos. Este último tem um custo menor, mas mesmo nesses layouts oferece desempenho significativamente melhor. E se compararmos o modelo 7Fx2, então a diferença na velocidade das operações torna-se simplesmente colossal, o que mais uma vez prova a vantagem da tecnologia de processo 7nm e arquitetura aprimorada.
Outro nicho competitivo interessante para o consumidor são as soluções baseadas nos processadores EPYC 7452 e Xeon 6226. Sim, o custo aqui não está a favor da AMD, mas a relação preço / desempenho está novamente no lado EPYC. Se considerarmos a melhor opção para comprar uma máquina servidor para o escritório, então você deve prestar atenção ao EPYC 7502 de 32 núcleos. Aqui está uma combinação de alto desempenho e um preço relativamente acessível. Na verdade, ele pode ser chamado de meio de ouro adequado à maioria dos consumidores.
E finalmente
O lançamento do AMD EPYC abalou seriamente a posição da Xeons no segmento de processadores para servidores. E a arquitetura aprimorada do Zen 2 apenas fortaleceu o vetor "vermelho" levado para monopolizar o mercado. Posteriormente, isso forçou muitos participantes da indústria a pensar seriamente sobre as perspectivas de compra de chips feitos com a tecnologia de processo de 7 nm. Em vista do fato de que literalmente não há respostas para as soluções da Intel, a AMD escolheu o momento ideal para seu retorno triunfante ao trono do rei da tecnologia de microprocessador.
O consumidor médio e os proprietários de grandes infraestruturas de TI são apresentados a opções para qualquer orçamento e nível de desempenho. Além disso, em cada segmento, o EPYC parece preferível ao seu concorrente. Os processadores AMD oferecem proteção de hardware sólida, um ecossistema robusto, desempenho rápido, economia na compra de licenças e custo total de propriedade. As vantagens serão suficientes para a maioria, e a perspectiva de dominar a produção de 5 nanômetros apenas aumenta o interesse dos consumidores em potencial pelos produtos da empresa.
Temos apreciado todas as vantagens dos processadores AMD EPYC e executando servidores épicas . Apresse-se para experimentar também!
