AMD 宣布推出 5nm 製程最多擁有96個核心的第四代 EPYC 處理器

針對持續需要更多運算能力的資料中心等伺服器市場需求，AMD 宣布推出第四代 EPYC 處理器系列，採用 5nm 製程生產，單顆處理器最多擁有高達 96 個 Zen4 核心。



隨著更快速的 5G 行動網路逐漸普及，各種新應用需要更多的運算能力與儲存空間，位於後端提供服務的伺服器需求更多。在空間有限以及能源效率等因素之下，高運算密度與更低能耗便成了新伺服器的特性之一。


AMD董事長暨執行長蘇姿丰博士



第四代 EPYC 處理器概念照片

目前伺服器／工作站系統處理器主要供應商之一的 AMD，在推出 EPYC 系列處理器後，市場接受度大幅提升，而隨著核心架構與半導體製程的精進，EPYC 也隨之前進。在第三代 EPYC (代號為 Milan 與 Milan X )之後，AMD 正式宣布推出第四代 EPYC 處理器，為市場提供更新的選擇。


第四代 EPYC 處理器將有四類，這次先推出代號 Genoa 系列產品

第四代 EPYC 處理器依照不同的定位屬性，大致分為通用型的 Genoa、雲端應用的 Bergamo、高效能的 Genoa-X 以及電信與邊緣應用的 Siena，此四種分類代號在正式推出的產品就會以型號做區別。此次先推出的產品即屬於 Genoa，而為了滿足新一代伺服器所需的性能、I/O 等要求，和前一代產品相比有很大的改進。


第四代 EPYC 處理器主要特色

首先在運算核心方面，第四代 EPYC 採用 Zen4 架構的運算核心，並採用 5nm 半導體製程所生產，依照不同的市場應用，提供16核心等不同組合，最高核心數高達 96個，即執行緒高達 192個，比以往產品多很多，提供極高的運算密度，也就是相同尺寸機箱擁有更高的的運算能力，若以伺服器常見的虛擬機應用，就代表可以容納更多虛擬機在同一台機器中。


第四代 EPYC 處理器內部方塊圖與主要功能列表

此次的運算功能是採用 8 個 Zen4 核心為一組(CDD)，每個 Zen4 核心擁有 1MB L2 快取記憶體，而每組 CDD 則共享 32MB 的 L3 快取記憶體。此外也更新指令集，包括 AVX-512、VNNI 等。


第四代 EPYC 處理器可支援12通道的 DDR5 記憶體

記憶體與 I/O 對伺服器需求也很重要，第四代 EPYC 可支援 12通道更快速且更省電的 DDR5 記憶體，以每通邊可安裝二支 256GB 記憶體模組來計算，單插槽系統最高可安裝 6TB 的記憶體，另外也支援 CXL 1.1+ 記憶體擴充。而PCI Express 匯流排則提升數量達到 160 Lans，並支援 PCIe Gen5 規格，不論高容量記憶體或連接更多 PCIe 介面產品都更為強大，以應付越來越多的人工智慧及機器學習等應用。


第四代 EPYC 處理器單插槽與雙插槽的系統組態

另外隨著資安要求的提升，AMD 不斷在新產品強化安全功能，在第四代 EPYC 處理器中拓展 AMD Infinity Guard，提供更好的實體與虛擬層的保護。和前一代產品相比，第四代 EPYC 的加密金鑰容量為二倍，以協助確保本地、雲端以及儲存的資料安全性。除了原本的 SME(Secure Memory Encryption)與 SEV-ES 外，這次還加上 SEV-SNP(Secure Encrypted Virtualization - Secure Nested Paging)、AES-256-XTS 等虛擬機加密功能。


第四代 EPYC 處理器產品型號命名規則


EPYC 9004 系列大致分類

第四代 EPYC 處理器目前推出 EPYC-9004 系列，個位數的「4」代表第四代，「9」代表產品系列，百位數以代號表示處理器的核心數，十位數則是效能指標，數字越高代表效能越高。這次先推出的產品型號、規格與每千顆售價如下表。


第四代 EPYC 處理器規格列簡表與建議售價


和第三代產品相比,第四代 EPYC 在多種應用的效能都提升不少




與競品在 SPECrate 2017 整數與浮點數效能測試比較


與競品同樣以 Arnold renderer 測試結果


在 HPC 相關應用時, 效能都比競品高許多


至於在效能表現方面，與第三代 EPYC 及競爭對手的產品相比都有很好的表現。特別是與競爭對手的產品相較時，在相同核心數對比時，不論是SPECrate 2017 整數與浮點數運算，第四代 EPYC 的表現都高出許多。由於對手產品的核心數沒有這麼高，不論是虛擬機數量與效能、MySQL、應用程式如 Arnold renderer…等等，都領先許多。更重要是第四代 EPYC 擁有高核心數的設計，相同的性能要求下，需要的伺器數量較少，也就是占用較少寶貴的空間。整體而言，第四代 EPYC 的效能最多提升 2.8倍，功耗最多減少 54%。

AMD 第四代 EPYC 正式推出後，各大伺服器品牌也同步推出新產品，包括 Asus、Supermicro、Tyan、Dell、HP與 Lenovo …等等，後續將有更多相關產品問世。