À l'été 2017, AMD a annoncé sa première génération de microprocesseurs serveurs EPYC basés sur la microarchitecture Zen. Et bien que cela n'ait pas apporté un énorme succès en termes de ventes (Intel était toujours hors de portée), cela est définitivement devenu un nouveau cycle de développement pour l'entreprise. Même dans ce cas, les solutions existantes étaient excellentes dans presque tout: multi-core et multithreading, overclocking automatique, mémoire rapide, capacités étendues pour les périphériques externes, et bien plus encore.
La deuxième génération d'Epics n'était pas seulement une suite logique de la première série, mais a également largement résolu les quelques problèmes qui se sont posés depuis son annonce. Les développeurs sont passés à un processus technique plus avancé, ont appris à composer des cœurs (des modèles allant jusqu'à 64 unités de calcul sont devenus disponibles), ont offert une mémoire encore plus rapide et un bus PCI Express amélioré. Et après un certain temps, le cache L3 et les fréquences d'horloge ont également été augmentés, mettant à jour la ligne sous le nom de code Rome 7Fx2. Les industriels ont enfin reçu une alternative totalement compétitive pour résoudre un large éventail de tâches à un prix optimal.
Sûr et productif
Les processeurs des stations serveurs sont des locomotives informatiques qui fonctionnent presque 24 heures sur 24 et traitent d'énormes quantités d'informations, qui, entre autres, peuvent être confidentielles. Les tâches à résoudre, qu'il s'agisse de réseaux de neurones, d'analyse de bases de données, d'apprentissage automatique ou de services cloud, nécessitent des performances et une évolutivité maximales sur une large gamme, tout en ayant des services matériels abordables et un coût total de possession. Par conséquent, en premier lieu, il y a des questions d'améliorations architecturales, technologiques et de sécurité de l'information.
AMD EPYC, ce ne sont pas seulement des puces hautes performances avec de nombreux cœurs, mais également un support logiciel puissant qui leur permet de résister aux attaques matérielles et aux vulnérabilités MDS. Ainsi, en comparaison avec les solutions de bureau Ryzen 1XXX-2XXX, elles ne sont pratiquement pas affectées par l'ensemble des vulnérabilités SMM Callout et Collide + Probe et Load + Reload, qui peuvent prendre le contrôle du micrologiciel UEFI et accéder à la RAM. Et une correction logicielle rapide du système d'exploitation et du microcode le rendra plus susceptible de protéger votre matériel contre les interférences indésirables des pirates. De plus, nous avons des améliorations par rapport à la première version de l'architecture. Ainsi, les EPYC mis à jour sont protégés de toutes les versions de Spectre, il n'est plus nécessaire de mettre à jour le micrologiciel du chipset et les instructions du logiciel du système d'exploitation.
Faisant un parallèle avec le camp bleu, il faut noter que de nombreuses poursuites ont été intentées contre Intel, provoquées, en effet, par les problèmes de vulnérabilité des processeurs. Cela a obligé les spécialistes de l'entreprise à rechercher d'urgence des méthodes pour réduire les risques ainsi que la mise en œuvre des corrections logicielles requises. En fin de compte, le problème mondial a été résolu, comme en témoigne l'annonce de la plupart des principaux fournisseurs de cloud. Mais si en termes de sécurité de l'information, Xeon offre toujours la concurrence, alors en termes d'architecture cristalline et de performances approximatives, ils sont bien pires.
Caractéristiques et avantages des processeurs "Epic"
Les fabricants de matériel informatique apportent chaque année du nouveau matériel sur le marché, s'efforçant de suivre le marché de la consommation et de fournir aux GIK des développements avancés. La sortie de la deuxième génération de processeurs EPYC peut à juste titre être considérée comme la percée d'AMD dans le matériel serveur. Ces solutions offrent des performances impressionnantes à moindre coût, sans mentionner un niveau complètement différent de coût total de possession. Il n'est pas surprenant que l'industrie ait accueilli avec éclat la nouvelle génération de puces «rouges», et des géants de l'informatique comme Amazon, Microsoft ont fourni un support logiciel pour eux. Cela a permis à EPYC d'être rapidement promu auprès du grand public, malgré les opinions conservatrices du marché du matériel serveur.
L'opportunité de choisir les solutions AMD devient évidente lorsque l'on considère leurs avantages. Parmi les principaux que les développeurs ont pu mettre en œuvre:
- Nouvelle technologie de processus 7 nm et améliorations microarchitecturales (en attendant, le concurrent ajoute chaque année de nouveaux avantages à sa lithographie 14 nm obsolète);
- Disposition Chiplet, qui permet de réduire considérablement le coût des processeurs multicœurs;
- Une large gamme de choix, jusqu'aux modèles avec 64 cœurs (128 threads);
- Implémentation d'un nouveau bus PCIe version 4.0 avec une bande passante considérablement accrue;
- Un écosystème en développement actif et le soutien de l'industrie (les fabricants de matériel et de logiciels agissent en tant que partenaires).
Et maintenant plus en détail….
Moins c'est mieux
L'absence de concurrence réelle a joué une blague cruelle avec Intel. L'architecture de leurs puces n'a pas changé, en fait, depuis 7 ans, et chaque année nous rencontrons "Sandy Bridge mis à jour", juste avec des vitesses d'horloge légèrement plus élevées. Une augmentation de 5 à 10% des performances n'attire pas du tout l'innovation, surtout lorsque vous devez acheter une nouvelle carte mère avec la sortie de nouvelles puces.
Mais ne parlons pas de tristesse: grâce à la mise en œuvre de solutions techniques avancées, AMD a été le premier à introduire des processeurs basés sur la technologie de processus 7 nm (nous parlons de x86, bien sûr, les mobiles Apple A12 et Snapdragon 855 ne comptent pas ici). Qu'est ce que ça fait? En bref, la possibilité de placer plus de transistors par unité de surface. De là, nous obtenons plus d'opérations (meilleures performances) avec moins de chauffage et un rendement de 90% en cristaux utilisables.
Les améliorations architecturales ont également affecté la connexion à la RAM. Les EPYC de la deuxième génération «prêts à l'emploi» prennent en charge la norme DDR4-3200 MHz (Intel fonctionne à 2933 MHz), et les passionnés peuvent facilement l'overclocker en changeant simplement la tension et le profil dans le BIOS.
Dans le cadre de ce point, on ne peut manquer de noter le travail sur l'un des points les plus faibles de la microarchitecture zen de la 1ère génération, à savoir un faible indicateur d'opérations par horloge. Zen 2 a éliminé cette lacune, offrant aux nouveaux cœurs une amélioration de près de 15% de la vitesse de calcul aux mêmes vitesses d'horloge. Et pour les performances multithreads, l'exécution des opérations serveur typiques est 23% plus rapide (n'oubliez pas le double du nombre de cœurs et l'augmentation de la fréquence). Et tout cela s'inscrit dans le package thermique déclaré, qui atteint 250 watts pour les modèles plus anciens.
L'utilisation d'une configuration chipset pour créer des processeurs est l'un des principaux arguments en faveur d'AMD par rapport à son éternel concurrent. Les chipsets sont des cristaux individuels reliés entre eux via un bus de données rapide. La génération mise à jour de la microarchitecture AMD Infinity est optimisée spécifiquement pour le calcul multicœur, en plus des unités d'exécution, un chiplet central avec tous les contrôleurs nécessaires est également ajouté, qui est responsable de l'entrée et de la sortie des données. La connexion des unités d'exécution au hub central est désormais assurée par des pistes Infinity Fabric haute vitesse. En conséquence, nous obtenons que le produit phare Epic 7742 dispose de 8 puces, qui hébergent 64 cœurs matériels avec la possibilité de traiter 128 threads simultanément. Tout cela est parsemé d'un impressionnant 256 Mo de cache L3 rapide.Et le seul maillon faible de l'architecture reste la vitesse d'accès à la RAM (latence). De plus, le Zen 2 est légèrement inférieur même à son prédécesseur face au premier EPYC.
Quelques avantages plus importants
Les processeurs mis à jour ont chacun 128 voies de bus PCIe 4.0. Non seulement le nombre dans le nom a changé, mais aussi le taux de transfert de données réel, qui à son apogée peut atteindre un demi-téraoctet par seconde. Certes, doubler le nombre de lignes ne s'applique pas aux cartes mères à deux sockets. Le bus Infinity Fabric qui les relie prend la moitié. Mais la division des lignes de processeur en 8 groupes de 16 pièces leur permet de prendre en charge simultanément jusqu'à 32 disques SSD connectés via des interfaces SATA ou NVMe.
L'introduction de la nouvelle norme PCIe passera probablement inaperçue pour les consommateurs de matériel de bureau, mais pour les propriétaires de stations serveur, elle promet des avantages tout à fait réels. Par exemple, un bus double la vitesse des disques SSD, avec une mise à l'échelle linéaire pour les opérations de lecture et d'écriture de fichiers. C'est aussi l'occasion de transférer des données à une vitesse plus élevée sur le réseau ou d'améliorer la communication avec les accélérateurs graphiques et tensoriels lors de l'entretien des réseaux de neurones.
Les capacités de cryptage avancées de la RAM, en particulier AES-128, et la virtualisation logicielle améliorée sont un atout important. Pour cela, les développeurs ont dû «coudre» un contrôleur AMD Secure Processor 32 bits séparé dans la puce pour étendre la fonctionnalité cryptographique. Fait intéressant, ces capacités impressionnantes de l'EPYC de deuxième génération sont probablement une conséquence du travail sur des projets externes: les consoles de jeux de Microsoft et Sony. Depuis que les clients ont insisté sur l'isolation logicielle de leurs produits avec une protection contre le piratage avec des méthodes de cryptage matériel.
Chaque serveur selon les besoins
L'architecture, la technologie de processus et les bus sont, bien sûr, bons, mais l'utilisateur final a besoin de précisions. La principale chose qui distingue les processeurs de serveur AMD les uns des autres est la différence dans le nombre de cœurs, le reste étant, par conséquent, du premier dérivé. Il y a où se promener, 14 modèles sont disponibles pour toutes les occasions:
- 8 noyaux / 16 fils - EPYC 7252 (7262);
- 12 noyaux / 24 fils - EPYC 7272;
- 16 noyaux / 32 fils - EPYC 7282 (7302);
- 24 noyaux / 48 fils - EPYC 7352 (7402);
- 32 noyaux / 64 fils - EPYC 7452 (7502, 7452);
- 48 noyaux / 96 fils - EPYC 7552 (7642);
- 64 cœurs / 128 threads - EPYC 7702 (7742).
Les processeurs EPYC de la ligne Rome 7Fx2 seront ajoutés à juste titre à la liste ci-dessus. En fait, il s'agit de la même architecture à partir de laquelle les développeurs ont pu extraire 500 MHz supplémentaires par cœur et ajouté un cache. Il s'est avéré assez convaincant, selon AMD eux-mêmes, ce sont des processeurs avec les meilleures performances par cœur du marché. Certes, le nombre de ces mêmes cœurs est limité à trois modèles: avec 8, 16 et 24. Immédiatement, on constate que ce genre de «cailloux» est parfait pour les data centers et fonctionne avec des bases de données.
Le prix des puces AMD EPYC varie de 450 $ à 6900 $, selon le modèle. Construire des systèmes avec 64 cœurs fournira le niveau de performance requis pour la plupart des services cloud, et si cela ne suffit pas, nous installerons des systèmes à partir de deux sockets. Il est difficile d'imaginer des tâches qui causeraient des problèmes avec 128 cœurs et 256 threads exécutés simultanément.
Le reste des paramètres qui affectent les performances du processeur changent de manière linéaire avec le nombre de cœurs physiques. Chaque chiplet contient 32 Mo de cache de niveau supérieur et 4 Mo de cache L2. Les modifications de l'uniprocesseur (avec la lettre P dans le nom) ne sont limitées par rien par rapport aux frères à double processeur, elles peuvent également avoir de 8 à 64 cœurs et un cache supérieur jusqu'à 256 Mo.
Comparez et choisissez le meilleur
Présentant des solutions de serveur basées sur l'architecture mise à jour, la société s'est concentrée sur des comparaisons directes de la puissance de calcul et du rapport prix / performance avec ses concurrents. Ainsi, dans une paire de solutions haut de gamme EPYC 7742 d'AMD et le Xeon 8280L d'Intel, l'idée originale du camp "rouge" a presque un double avantage. De plus, les 32 cœurs juniors ne sont pas à la traîne, affichant des performances similaires et parfois meilleures que les puces phares du concurrent. En conséquence, nous obtenons une situation dans laquelle un serveur avec un socket sur EPYC ne sera pas pire qu'un serveur haut de gamme à deux sockets sur Intel. Pour le consommateur, cela signifie moins de consommation d'énergie, des économies sur les licences et donc le coût total de possession de l'équipement serveur.
Un autre exemple de comparaison est le "populaire" 8-core Xeon Silver 4215 avec un prix de 800-900 $ par rapport à l'EPYC 7282 avec deux fois plus de cœurs. Ce dernier a un coût inférieur, mais même dans de telles dispositions, il offre des performances nettement meilleures. Et si nous comparons le modèle 7Fx2, alors la différence de vitesse des opérations devient tout simplement colossale, ce qui prouve une fois de plus l'avantage de la technologie de processus 7 nm et de l'architecture améliorée.
Les solutions basées sur les processeurs EPYC 7452 et Xeon 6226 constituent un autre créneau concurrentiel intéressant pour le consommateur. Oui, le coût ici n'est pas en faveur d'AMD, mais le rapport prix / performances est à nouveau du côté EPYC. Si nous considérons la meilleure option pour acheter une machine serveur pour le bureau, alors vous devriez faire attention à l'EPYC 7502 32 cœurs. Voici une combinaison de hautes performances et d'un prix relativement abordable. En fait, on peut l'appeler le moyen d'or qui conviendra à la plupart des consommateurs.
et enfin
La sortie d'AMD EPYC a sérieusement ébranlé la position des Xeons dans le segment des processeurs serveurs. Et l'architecture améliorée du Zen 2 n'a fait que renforcer le vecteur pris du «rouge» pour monopoliser le marché. Par la suite, cela a obligé de nombreux acteurs industriels à réfléchir sérieusement aux perspectives d'achat de puces fabriquées à l'aide de la technologie de processus 7 nm. Compte tenu du fait qu'il n'y a littéralement pas de réponses aux solutions d'Intel, AMD a choisi le moment optimal pour son retour triomphant sur le trône du roi de la technologie des microprocesseurs.
Le consommateur moyen et les propriétaires de grandes infrastructures informatiques se voient proposer des options pour tous les budgets et niveaux de performance. De plus, dans chaque segment, EPYC semble préférable à son concurrent. Les processeurs AMD offrent une protection matérielle solide, un écosystème robuste, des performances rapides, des économies sur l'achat de licences et le coût total de possession. Les avantages seront suffisants pour la majorité, et les perspectives de maîtrise de la production en 5 nanomètres ne font qu'augmenter l'intérêt pour les produits de l'entreprise auprès des consommateurs potentiels.
Nous avons apprécié tous les avantages des processeurs AMD EPYC et des serveurs épiques . Dépêchez-vous de l'essayer aussi!
