Что нового: стали известны подробности о реализации новой архитектуры Zen 2

В начале месяца в AMD рассказали ^[1] о Zen 2. Первые чипы ожидаются уже в 2019. Рассказываем об особенностях архитектуры и о том, что она даст в контексте AMD vs Intel.

^[2]
/ фото Fritzchens Fritz ^[3] PD / 14-нм AMD Zeppelin

Что изменилось

Zen 2 разрабатывалась c прицелом на 7-нм техпроцесс. В компании заявляют, что переход на 7-нм позволит повысить производительность на 25%, сохранив уровень потребления энергии.

На выполнение одной операции чипам на Zen 2 потребуется на 50% меньше мощности. Это придется кстати в современных дата-центрах, для которых важны параметры энергоэффективности оборудования (к слову чипы EPYC, о которых мы расскажем ниже, созданы специально для работы в ЦОД). При этом чипы имеют умные функции управления энергопотреблением. Они могут динамически менять уровень напряжения в зависимости от загрузки ядер. Алгоритмы самостоятельно снижают частоту ядра, если понимают, что возможные задержки не отразятся на работе нагрузки.

AMD внесли ряд изменений в архитектуру Zen 2, по сравнению с предшественниками. Часть из них коснулась векторных регистров и показателя IPC ^[4] (instructions per cycle).

Векторные регистры расширили. Их размер увеличили с 128 до 256 бит. Это позволило удвоить ^[1] производительность при выполнении AVX-операций ^[5] с числами с плавающей запятой. Теперь 256-битные AVX-операции не нужно разбивать на две 128-битные микрооперации. Поэтому Zen 2 показала результат в 16 FLOPS ^[6] за такт, как архитектура Skylake ^[7] от Intel.

IPC увеличили на 20%. Процентного прироста удалось добиться за счет балансировки нагрузки между компонентами архитектуры и расширения кеша. Прирост IPC позволил ^[8] повысить производительность на 13%, по сравнению с Zen+. Отметим, что Zen+ превосходит Zen по этому показателю всего на 2–5%.

Первые чипы на новой архитектуре

Этим чипом станет серверный процессор EPYC Rome ^[9]. Он будет обладать структурой, которую в AMD называют Chiplet Design. Компоновка микросхемы подразумевает ^[10] соединение 7-нм CPU с 14-нм чипом I/O. Процессор будет содержать восемь вычислительных блоков, расположенных вокруг 14-нм чиплета. Соединение обеспечивается по шине InfinityFabric без прямых кремниевых соединений. В каждом блоке будет представлено восемь ядер — в сумме это 64 ядра.

Процессоры EPYC Rome смогут обрабатывать 128 потоков одновременно. Интерфейс памяти будет поддерживать восьмиканальный контроллер DDR4, который обеспечит чипу доступ к четырем терабайтам DRAM на каждый сокет.

Дополнительно процессор получит ^[1] поддержку PCIe Gen 4, что увеличит количество гигатранзакций за секунду ^[11] в два раза — с 8 до 16 ГТ/с.

В сентябре в сеть утекли ^[12] результаты тестирования нового CPU в многопоточном бенчмарке Cinebench R15 — счет составил 12587. Это больше, чем у любого из процессоров текущего поколения компании (результат для AMD Ryzen Threadripper 2990WX — 5500).

Сейчас в AMD уже начали поставку первых образцов процессоров EPYC Rome своим клиентам и производителям серверов. Массовые поставки новых устройств начнутся уже в 2019 году, тогда же можно ожидать появления этих чипов в дата-центрах.

Intel vs AMD

Генеральный менеджер AMD Форест Норрод (Forrest Norrod) еще летом говорил ^[13], что серверные CPU EPYC Rome разрабатывались с целью составить конкуренцию 10-нм решениям Intel вроде Ice Lake-SP. Однако Intel долгое время откладывали ^[14] выпуск чипов нового поколения из-за проблем с выходом годных микросхем. Релиз намечен на 2019 год, но точная дата выхода процессоров Intel на новом техпроцессе остается неизвестной.

Таким образом, Intel придётся конкурировать с новыми процессорами AMD с помощью «старого» семейства Cascade Lake-SP. Поэтому в AMD ожидают, что микросхемы на базе Zen 2 отвоюют у Intel первенство по производительности. Но особых иллюзий они все же не питают — долго удерживать лидерство может не получиться.

Представители компании AMD считают ^[15], что, в конце концов, конкуренты представят архитектуру аналогичную Zen 2. «Ответного удара» Intel в AMD ожидают уже к концу 2019 года.

/ фото Fritzchens Fritz ^[16] PD / 14-нм AMD Zeppelin

Аналитики прогнозируют, что пока Intel будут налаживать производство 10-нм, цена акций AMD вырастет на 15%. Но когда новые процессоры Intel увидят свет, AMD сразу потеряют 4% от стоимости акций. И дальше их цена продолжит снижаться. Эксперты считают, что ни Zen 2, ни использование 7-нм техпроцесса не поможет AMD удержать временное преимущество на рынке.

Что дальше: от Zen 2 до Zen 5

Проектирование Zen 2 уже официально завершено ^[17]. Серверные процессоры появятся на рынке уже в конце этого года, а десктопные решения — в 2019 году.

AMD также подтвердили, что разработка Zen 3 по техпроцессу 7nm+ идет полным ходом и закончится в 2020 году. О Zen 4 ходят противоречивые слухи. WikiChip Fuse сообщают ^[1], что разработка архитектуры уже началась, а WCCFTECH пишут ^[18], якобы Zen 4 решили пропустить и перейти сразу к Zen 5.

Zen 5 планируют изготавливать по 3-нм техпроцессу и новостей по этой архитектуре не стоит ждать раньше 2020 года.

• Серверы для SAP: основные платформы ^[19]
• Unboxing блейд-сервера Cisco UCS B480 M5 ^[20]
• Unboxing all-flash СХД NetApp AFF A300: технические характеристики ^[21]

P.P.S. Еще мы пишем об IaaS и смежных темах в корпоративном Telegram-канале:

• Что там у VMware: три новинки ^[22]
• Как обрабатывать ПД в России и Европе ^[23]

Автор: it_man

Источник ^[24]