10個Q&A快速認識64核心CPU

新一代64核心CPU的出現，將會如何影響未來伺服器設計，對於企業採用又將會帶來哪些影響，以下10個Q&A告訴你。

Q1：一顆CPU為何能夠放進64個運算核心？

A：關鍵在於採用了和以往截然不同的MCM多晶片模組封裝技術（Multi-Chip-Module），可以一次將多核心、多個晶粒（Die），封裝在一個整合的單一CPU，來取代原本多核心單晶粒（Monolithic Die）的封裝方式，藉此來提高CPU核心數。

不同常見多核CPU設計，是將多個核心封裝在單一晶粒，採用MCM作法的新一代多核CPU設計，則是改以多晶粒架構，將一個更大核心，分拆成多個小核心，封裝在多個晶粒裡，再整合成單一CPU，比起原生多核設計，能以更低功耗、更高良率的生產方式，來增加核心數。最近2年，越來越多新一代多核心CPU設計也都整合MCM技術，如AMD 64核心EPYC處理器、英特爾56核心Xeon Scalable處理器等。

Q2： MCM多晶片封裝技術是全新技術嗎？

A：不是。早在1995年，英特爾推出Pentium Pro微處理器時，就曾採用MCM多晶片封裝技術，來提高CPU執行效能，將L2記憶體與本體處理器電路同時封裝到單一CPU晶片，更在相隔10年發表新款Pentium D與Xeon 5000系列同樣利用此技術，推出首款雙核心處理器。更早之前，IBM也曾將MCM技術用於大型主機推出另一款雙核處理器Power4。

不過，主流多核心處理器，仍採原生多核設計來提高CPU核心數，直到近幾年，CPU核心數增加趨緩，難以有突破性的增長，例如三年前原生多核設計的Xeon CPU最高僅達24核心，直到2017年，AMD才重新引進MCM技術，打造更高核心的32核心處理器，之後也被運用在設計新一代CPU。

Q3：這個處理器總共用了多少顆電晶體？

A：這款處理器是採用最先進7奈米製程打造的首款x86伺服器CPU，內含有高達320億個電晶體，可以提供比前一代更多一倍核心數與處理效能。

Q4：64核心處理器最大好處？

A：最大好處是可以有效降低整體成本，包含購買伺服器成本與後續營運成本。例如，在相同64核心的數量下，原本需要兩臺32核心單路伺服器，才能執行的運算工作，改用單顆64核心處理器後，現在只要配置一臺單路伺服器就夠用了，不僅伺服器數量減半，也能有效節省機房空間，如改用1U高度的64核心單路伺服器，來取代4臺1U高度16核單路伺服器，或者2臺2U高度雙16核二路伺服器。

另以AMD的內部測試數據進行比較，使用相同2,500個核心用於虛擬化應用，對比英特爾2路Xeon伺服器，採用AMD的64核心單路伺服器，只需不到一半的Xeon伺服器數量，而且也更省電，可降低多達61%的功耗，達到節能的作用。

另一個好處是，64核心處理器可以提供運算力更強的VM。若以每個VM（虛擬機器）搭配一個vCPU，每個vCPU配上一個實體核心，64個核心最少可以提供處理器獨占64個vCPU的VM，來執行各別運算工作，不過，VMware仍建議，應適量開啟為佳，但是，核心數的增長，的確可以增加VM。

Q5：處理器核心越多越好嗎？

A：不一定。因為光只有硬體還不夠，還需軟體搭配，對於這些處理器增加的CPU核心，須加入更多軟體應用支援來達到最佳化，才能夠充分調度使用所有核心資源，以發揮出最大核心效益。

Q6：在單臺伺服器上裝上了一顆64核或兩顆32核CPU，有什麼差別嗎？

A：有。差別在於伺服器記憶體配置設計架構的不同。

不像單路伺服器，是由一顆CPU來控制全部記憶體，常見2路伺服器，通常會是由兩顆CPU來對分記憶體，因此，在處理虛擬化具有大量記憶體需求的應用程式或密集型運算時，VM一旦用量超過其中一顆CPU記憶體，就必須通過內部I/O到另一顆CPU配置的記憶體上存取資料，處理效率就不如可以控制全部記憶體的單路伺服器。在這個情況下，採用64核單路伺服器，就會比一臺雙32核二路伺服器處理效能來得更好。

Q7：採用64核心處理器，VMware的軟體授權有更貴嗎？

A：不會。VMware目前是依一臺伺服器配置的CPU插槽數來計價，所以，當一顆CPU含有的核心數越多時，代表它可以承載的虛擬化比例更高，也意謂著，在相同一個插槽的單路伺服器上，現在可以執行更多VM，變成每個VM單位成本，就會下降。不過，採用微軟Windows Server Datacenter版的授權模式，則是以處理器核心計費，所以，64核心處理器的授權費用會更高。

Q8：64核心單路伺服器，未來會取代主流2路或更高階多路伺服器的功能嗎？

A：無法完全取代。因為和2路或多路伺服器的使用特性有本質上不同，即使核心數相同，單路仍無法取代多路，譬如就擴充性來講，2路伺服器的擴充性就比入門級的單路伺服器更高，可以配置記憶體與I/O數量更多，但在單路伺服器上目前還沒有類似設計；再者，當採用更高階的4路、8路伺服器時，不光是CPU核心數，還需考慮許多不同設計環節，例如不只要達到伺服器系統更高可靠性、高可用性等級，才能讓關鍵式應用可以在上面來執行，還要加入許多安全機制，如記憶體保護等，來提高整體安全防護，以降低資安風險。

Q9：64核心EPYC處理器產品何時上市？多少廠商支援？

A：8月7日已正式出貨。第一波採用這款64核心CPU的伺服器廠商也不少，包括HPE、聯想、技嘉、Supermicro與雲達科技等，HPE更直接上市。Dell也預告，即將推出搭載此款處理器的新款伺服器產品。

Q10：前一代EPYC伺服器也能直接用新一代處理器嗎？

A：可以。64核EPYC處理器與前一代32核心處理器維持採用相同腳位設計，因此，前一代EPYC伺服器可以直接更換處理器升級到最新一代。甚至也將相容下一代代號Milan的EPYC處理器。