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【美國奧斯汀現場直擊】

睽違5年,在今年美國奧斯汀舉行的AMD EPYC Tech Day活動上,AMD終於宣布新一代主打高效能AMD EPYC 7000系列32核心伺服器處理器的正式上市,還一口氣推出多達12款EPYC處理器新產品。AMD執行長蘇姿丰更親自登臺介紹這款全新x86伺服器處理器的亮相,大動作宣誓重返伺服器戰場的野心。AMD這次更進一步揭露未來3年內還會推出兩款全新代號為Rome(7奈米製程、Zen 2架構)及Milan(7奈米+製程、Zen 3架構)的新一代處理器亮相,企圖挑戰英特爾長久經營占超過9成伺服器處理器晶片市場的龍頭地位。

AMD在今年美國奧斯汀首次舉行的EPYC Tech Day活動上,正式推出全新EPYC 7000系列32核心伺服器處理器。AMD執行長蘇姿丰還親自登臺介紹這款專為資料中心打造全新CPU的亮相,宣誓重返伺服器戰場的野心。

AMD重返伺服器新戰場

AMD全球資深副總裁暨企業端、嵌入式與半客製化事業群總經理Forrest Norrod也提到了他們設定的長期目標,至少希望可以重回到以往超過2位數的市占,「但以我們現在的市占可能只有1%甚至更低,這會需要經過幾代伺服器產品更新,需要幾年的時間才有機會達成。」他說。

不過在長年的伺服器競爭市場上,這並不是AMD第一次向伺服器霸主英特爾下戰帖,如果加上這次的話,已經是AMD十多年以來所發起的第3次挑戰。不過在此之前,AMD始終以落敗收場,即使是早期鼎盛時期,AMD當時推出了雙核心的Opteron伺服器CPU,來力抗英特爾Xeon系列處理器,短短兩年內市占曾經有過突破2成的好成績,甚至一度威脅到英特爾地位,不過在接下來幾年內,AMD因為新款處理器生產良率不加而延遲推出時間,反而錯失趁勝追擊的大好機會。反觀,英特爾一直以來穩定採取Tick-Tock鐘擺發展戰略,幾乎年年都有新伺服器處理器產品亮相,加上持續不斷擴大其伺服器生態系的發展,而漸漸吞食整個伺服器市場。

AMD的伺服器晶片市占一度攀上高峰後,之後開始一落千丈,逐年下滑,即使AMD後來在2012年推出採用Piledriver 微架構的全新Opteron 6300系列處理器,擁有高達16核心,但推出後市場仍未見起色,這也是AMD當時最新一代主打高效能的伺服器處理器,之後AMD改走小眾的低功耗處理器市場,反觀英特爾市占則是持續攀高,不到5年時間幾乎已經稱霸全球伺服器晶片市場,至今擁有高達9成8的全球市占,而如今AMD的市占連1%都還不到。雖然近年來AMD曾試圖想在激烈競爭的x86伺服器市場外另闢新戰場,而在2年前發表了首款採用ARM架構設計的全新Opteron A1100系列伺服器處理器,主打多核心、低功耗設計,但因為背後缺乏建立強而有力的生態系來做為後援,以致於推出後在市場能見度始終不高,至今仍無法撼動英特爾老大哥的地位。

叫陣Xeon,全新一代超多核心處理器亮相

在長年伺服器市場鬥爭始終落後一方的AMD,為了挽回落後局勢,這次決定不再拐彎抹角,而下定決心正面來迎戰英特爾,決定將伺服器處理器大翻新,改採用全新CPU架構及製程技術來迎戰,而在今年3月推出代號為「Naples」的新一代伺服器處理器,不只核心數翻倍,擁有高達32核心,還支援更大容量記憶體及高速I/O,後來AMD更以「EPYC」當作正式產品名稱,來做為全新品牌亮相,AMD EPYC 7000系列則是全面迎戰英特爾Xeon5系列而推出的全新伺服器處理器產品線。

往年AMD只有在發表消費端PC處理器時才會舉辦大型活動,這次為了迎接AMD EPYC 7000產品的推出上市,不只專門舉辦了AMD EPYC Tech Day活動,全球超過數百位媒體參加,而特地選在位於AMD美國奧斯汀研發總部,來做為全新伺服器產品的發表地,顯見對於這款全新系列處理器的推出,十分寄予厚望,甚至AMD執行長蘇姿丰還在大會一開始就親自登臺介紹這款全新一代x86伺服器處理器的亮相。

蘇姿丰在會中表示,現今的資料中心,在本質上已和5年前大不相同,新一代的資料中心每天都會生產出巨量資料,為了滿足這些大量資料的處理、分析、儲存及分享,這也驅使資料中心開始出現了許多不一樣的工作負載需求,像是用於高效能運算、超大規模雲端及虛擬化環境部署,也需要用於機器學習、大數據分析,以及軟體定義式儲存(SDS )上。這些運算工作需要採用更高效能的伺服器,來幫忙處理、分析、儲存資料,這也給了AMD另一次重回舞臺的新機會,「所以,從4年前我們決定要重新聚焦資料中心,要重新打造一個全新品牌以Zen架構為核心、符合高效能運算的新一代伺服器處理器。」她說。

蘇姿丰也強調AMD是唯一一家可以同時提供高效能運算和繪圖晶片的公司,所以也特別強化與去年底發表的3款全新Radeon Instinct系列GPU加速器的整合,可以允許在單一插槽EPYC處理器最多連接6張Radeon Instinct的GPU加速器,中間不需要使用PCI-E Switch就能連接,未來可以更廣泛運用在更多需要高效能運算、超大規模雲端環境、機器智慧及深度學習應用的部署。

AMD這次也進一步揭露未來3年內還會推出下兩代全新代號為Rome(7奈米製程、Zen 2架構)及Milan(7奈米+製程、Zen 3架構)的處理器亮相,企圖挑戰英特爾長久經營占超過9成伺服器處理器晶片市場的龍頭地位。(圖片來源/AMD)

一次推出12款處理器型號,涵蓋主流2路及單路伺服器

AMD這次推出上市的AMD EPYC 7000新系列處理器,即是AMD推出第一款採用全新Zen核心架構打造的x86伺服器處理器產品,定位在入門級或中階伺服器,主要做為企業資料中心應用的主流2路或單路伺服器來使用。

這個全新EPYC伺服器CPU,不只採用全新14奈米製程技術、及單晶片(SoC)設計,還採用CCX(CPU Complex)架構來打造超多Zen核心的伺服器級CPU,可以擁有高達32顆核心,比英特爾最高Xeon E5-2699A v4處理器核心數量還多出45%,Xeon E5核心數最多只有22個,甚至因為採用全新Zen運算架構,在單個時脈所能執行的指令數量上,還高出前代Piledriver(Bulldozer增強版)架構處理器將近50%,代表每顆CPU核心執行速度將變更快。

AMD這次推出的EPYC 7000系列處理器型號,總共高達有12款之多,分別涵蓋了2路及單路伺服器配置,其中以主流2路伺服器為主的處理器型號有EPYC 7601、EPYC 7551、EPYC 7501、EPYC 7451、EPYC 7401、EPYC 7351、EPYC 7301、EPYC 7281及EPYC 7251等共9款,所有型號也皆能適用在單路伺服器上。

EPYC 7601、EPYC 7551 、EPYC 7501 這三款處理器型號對應的核心數、執行緒最高,核心數都達到32核心,64執行緒;其次則是EPYC 7451與EPYC 7401這兩款,擁有次高的24核心、48執行緒,至於EPYC 7351、EPYC 7301及EPYC 7281這3款CPU型號,核心數都是16核心、32執行緒。上述這些處理器時脈速度大多介於2.0 GHz~3.2 GHz之間,在熱設計功耗(TDP)的配置上,最高則有到180瓦,其他則是155/170瓦。AMD另外還有推出一款型號為EPYC 7251的處理器,配置有8核心、16執行緒,處理器時脈為2.1 GHz~ 2.9 GHz,TDP則為120瓦。

新上市的AMD EPYC 7000全新系列處理器,是首款採用全新Zen核心架構打造的處理器產品,定位在入門級或中階伺服器,主要做為企業資料中心應用的主流2路或單路伺服器來使用。

主打多核心、高性價比,最低售價不到500美元

根據AMD最新公布EPYC處理器系列多個型號的價位,採用最高32核心的EPYC 7601售價最高為4,200美元,其他兩款也採用32核心的EPYC處理器售價3,400美元起;擁有次高24核心的EPYC 7451與EPYC 7401處理器售價1,850美元起,另外EPYC 7351、EPYC 7301及EPYC 7281這3款處理器售價則為650美元起,其中價格最低的處理器型號是EPYC 7251售價只要475美元。這幾款CPU型號分別對應到英特爾Xeon E5 v4處理器系列多個型號的價位,甚至有的價格還更便宜,挑戰英特爾伺服器龍頭意味濃厚。

AMD另外還針對單路伺服器設計而推出以P系列為主的3款處理器型號為EPYC 7551P 、EPYC 7401P以及EPYC 7351P。這3款處理器當中配置最高的核心數、執行緒也有達到32核心,64執行緒,最低則為16核心、32執行緒,至於處理器時脈大多則介於2.0 GHz~3.0 GHz,TDP則是155瓦~180瓦。AMD強調這3款伺服器,雖然在核心數、處理器時脈或是I/O支援上,幾乎和對應的3款2路EPYC 處理器配置相同,不過在價格上更具有市場競爭力。EPYC 7551P售價為2,100美元,EPYC 7401P則為1,075美元,至於EPYC 7351P售價更低只須750美元。

AMD也宣稱,這3款EPYC處理器,即使只能配置在單路伺服器上,也比使用在2路伺服器的Xeon E5處理器,還能夠支援更多的高速I/O,以及滿足更大容量的記憶體及頻寬需求。

這次推出的EPYC 7000系列全部處理器,都可支援最多8通道DDR4或DDR3記憶體擴充,另外每顆EPYC處理器皆可支援最大2TB記憶體,比起英特爾Xeon E5-2699A v4最大記憶體容量還多出33%,記憶體頻寬更是Xeon E5的翻倍,EPYC處理器記憶體總頻寬高達170.7GB/s,且可以允許在最高2666MHz時脈下來運作。EPYC處理器內還整合了PCI Express 3.0介面,每個插槽可支援多達128線道(lane),以提供高速I/O使用。不過,當使用於2路伺服器架構時,由於建立2顆EPYC處理器間的連接通道,會需要使用到這2個插槽可供I/O使用的各自64線道,因此實際上一臺2路EPYC伺服器,即使裝上2顆EPYC處理器,最多也僅支援128線道。

AMD也提供了單顆EPYC處理器測試數據,宣稱EPYC處理器效能表現更優於英特爾陣營的Xeon E5系列處理器。依據AMD公布的測試數據結果,當採取SPECint2006來進行CPU效能(如整數運算、文本處理)測試時,採用單顆EPYC 7601的伺服器處理器效能,較Intel Xeon E5-2699A v4高出47%;而在另一項浮點運算效能(如繪圖、遊戲)測試比分超前更多,EPYC 7601比Xeon E5-2699A v4還多出了75%之多。另改用STREAM Triad工具,來測試記憶體讀取效能時,EPYC 7601效能足足是Xeon E5-2699A v4的2.5倍。不過這幾項測試,僅僅是以去年英特爾推出的Xeon E5 v4系列為測試對象,英特爾下半年還將有採用Skylake全新架構的新Xeon處理器等著亮相。

AMD這次還一口氣推出多達12款新EPYC處理器產品亮相,主打多核心、高性價比,其中最便宜的處理器售價不到500美元,最高階的EPYC 7601處理器每個則要4,200美元,價位正好對應到Intel Xeon E5系列處理器,要向伺服器霸主英特爾下戰帖。(圖片來源/AMD)

新增硬體層加密功能,以強化資料安全保護

AMD還特別針對企業級雲端及資料中心應用需求,加強建立硬體上安全機制,以提高資料安全存取保護。例如在EPYC處理器的SoC晶片中,就整合一個AMD Secure Processor,可以更安全在硬體上執行OS/內核運作,可以提供韌體更新和資料存取更安全的運作機制,另外也具備有資料加密功能,可用於產生安全密鑰及提供密鑰管理。

另外AMD這次在EPYC新系列處理器上,還新增安全記憶體加密(Secure Memory Encryption,SME)及安全加密虛擬化(Secure Encrypted Virtualization,SEV)這兩個硬體層加密新功能,來提高資料安全的保護。SME提供的是一個更安全的記憶體加密機制,以便於在記憶體內存取資料時得先經過授權才可以存取,而在加密上還採用了AES-128加密演算法,另外也可以支援使用在網路、儲存設備、繪圖晶片卡這類的硬體上,可以無縫地透過直接記憶體存取( DMA)來存取使用加密過的頁面(Pages)。

SEV則是提供建立一個更安全的虛擬化加密環境,以加強VM或容器的保護,免於遭到管理者篡改和使用不受信任的Hypervisor層,SEV也整合了原有的AMD 虛擬化 (AMD-V) 技術,並能以加密的方式利用Guest VM機器,來將底層Hypervisor隔離,藉此來提高虛擬化應用的安全性。

EPYC處理器因為採用了全新Zen微架構,也特別針對了企業級應用來加以優化,以大幅提高指令集的相容能力,能支援所有ISA工業標準的擴展指令集,其中包括了向量擴充指令集AVX、AVX2,以及其他相關指令集包含BMI1、BMI2、AES、RDRAND、SMEP等。

將加速建立更加成熟的伺服器生態系

一直以來,AMD為人詬病缺乏成熟伺服器生態系,這次AMD也在推出EPYC新系列的同時,搶先公布幾家主要合作廠商,包括VMware、Xilinx、Mellanox、三星 、Red Hat等廠商,未來將協助AMD加速建立更成熟的EPYC生態系。其他合作的ODM及OEM硬體廠商,也包括有來自HPE、Dell EMC、Lenovo、Supermicro、Inventec 、Wistron、華碩、技嘉、Sugon、Tyan等廠商加入,他們也在AMD公布EPYC晶片推出上市的同時,同步宣布6月底正式推出搭載AMD EPYC系列CPU的全新2路或單路伺服器。AMD活動現場也展示與各家伺服器硬體廠商合作搭載EPYC系列處理器的伺服器硬體。

AMD為壯大聲勢,還一併找來微軟、百度助陣,未來他們將在自家的資料中心開始使用AMD EPYC處理器打造的伺服器,來處理需要更高效能的運算工作,微軟也成為第一家將AMD EPYC納入Azure雲端服務的大型雲端服務廠商。

在支援的應用軟體方面,AMD也表示,EPYC系列處理器可以使用在Windows Server 2012 R2 或Server 2016作業系統,也能支援Canonical Ubuntu、Red Hat及SUSE等版本的Linux作業系統,以及vSphere 、KVM與Xen這3種虛擬化平臺,未來也將會有相應的企業級軟體應用推出,另外也有加入更多開發工具,包括了微軟Visual Studio、GNU編譯器套件(GCC)、Java開發工具及LLVM編譯器等。

AMD也搶先公布幾家主要合作的OEM/ODM硬體廠商,其中包括HPE、Dell EMC、Lenovo、Supermicro、Inventec 、Wistron、華碩、技嘉、Sugon、Tyan等,都相繼宣布將在6月底推出採用EPYC處理器的2路或單路伺服器產品。


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