3D V-Cache技術打造極致算力,賦能數據中心未來發展

51cto 發佈 2022-06-27T11:06:03.160294+00:00

當前,數字經濟已經成為推動我國經濟高質量發展的新引擎。在政策和疫情的雙重推動之下,企業不斷利用雲計算、AI、大數據等技術,加速數位化轉型步伐,以此來推動業務創新,提升核心競爭力,確保持續快速的發展。

當前,數字經濟已經成為推動我國經濟高質量發展的新引擎。在政策和疫情的雙重推動之下,企業不斷利用雲計算、AI、大數據等技術,加速數位化轉型步伐,以此來推動業務創新,提升核心競爭力,確保持續快速的發展。

隨著新技術的不斷應用落地,企業對於數據中心的算力要求越來越高,除此之外,在「雙碳」戰略的影響下,企業對於數據中心的能耗要求越來越嚴格。為此,企業需要選擇性能更強的CPU產品,以此來提高數據中心的性能,達到降低功耗和總體擁有成本(TCO)的目標。

作為全球晶片巨頭,AMD持續加大產品研發和創新力度,不斷推出新的技術和新的產品,以此來幫助企業打造更強算力的數據中心。為此,AMD推出了領先的3D V-Cache技術,並基於此打造了第三代AMD EPYC(霄龍)系列處理器,以極致的算力賦能數據中心未來發展。

3D V-Cache技術搶占數據中心算力先機

人工智慧、大數據等新興技術的不斷落地,在推動企業創新發展的同時,也使得企業對於高性能計算的要求越來越高,這就意味著對更高性能處理器的需求正在不斷攀升。

在過去的很長一段時間內,半導體領域一直遵循著摩爾定律,即高密度集成電路中電晶體的數量每兩年就會增加一倍。隨著技術的不斷發展,摩爾定律正在放緩。同時,企業對於高性能處理器的需求卻在激增。

基於企業的實際需求,AMD不斷強化技術創新,持續加大產品研發力度,並創新性的推出了3D V-Cache技術。AMD認為,小晶片用多個更簡單的構建塊取代了單片 SoC,這些構建塊通常製造成本更低。 然後,這些更簡單的構建塊可以混搭,以滿足各種需求。因此,將多個模塊組裝到單個系統中所增加的複雜性被相應的設計靈活性所抵消。

我們知道,添加晶片的確會產生更大的系統級晶片 (SoC),但是組件之間的距離會變大,從而增加了延遲。為此,AMD通過使用業界首個銅對銅混合鍵合以及矽通孔 (TSV) 方法,實現真正的 3D 小晶片疊層。據介紹,該方法提供的互連密度是 2D 晶片的 200 倍,是使用焊料凸點的傳統 3D 疊層解決方案的約 15 倍。獨特的無凹凸設計也比現有的 3D 方法消耗的能量更少。

不難發現,3D V-Cache技術的應用,不僅大幅提升了處理器的性能,而且還降低了產品的整體功耗,帶來了更高的能效比。

實際上,AMD早就公布了更加雄偉的計劃,即從 2020 年到 2025 年,用於 AI 訓練和高性能計算的 AMD 處理器和加速器的能效提高 30 倍。這一目標相當於到 2025 年把每個計算的能源消耗降低 97%。如果全球所有的 AI 和高性能計算伺服器節點都能獲得這一優勢,那麼到 2025 年與基本趨勢相比將會節約數十億度電。

Milan-X系列處理器夯實數據中心算力基石

基於MD 3D V-Cache,AMD和 TSMC合作利用 TSMC 3D Fabric 技術開發第三代 AMD EPYC(霄龍)處理器。

AMD Milan-X處理器是率先3D V-Cache技術的產品,採用其當前基於Milan的第三代處理器EPYC 7003的升級版本,共推出了EPYC 7773X、EPYC 7573X、EPYC 7473X和EPYC 7373X四款新處理器,對應的核心線程數量分別為64核128線程、32核64線程、24核48線程、16核32線程,都是基於Zen 3核,通過3D堆疊V-Cache實現768 MB L3緩存。

AMD EPYC 7773X擁有64個Zen3核,128個線程,基本頻率為2.2 GHz,最大提升頻率為3.5 GHz。EPYC 7573X為32核64線程,基頻2.8 GHz,升壓頻率3.6 GHz。EPYC 7773X和7573X的基本TDP均為280w。不過,AMD規定所有4個EPYC 7003-X晶片的可配置TDP均為225 - 280w。

AMD Milan-X處理器配置了一個巨大的9片MCM,具有8個CCD裸片和一個大型I/O裸片。另外,AMD選擇為其所有新的V-cache EPYC晶片配備最大768 MB的L3緩存,這意味著從頂部SKU (EPYC 7773X)到底部SKU (EPYC) 7373X),所有8個CCD必須存在。

在PCIe通道方面,AMD EPYC 7003-X處理器具有128個可用的PCIe 4.0通道,可通過全長PCIe 4.0插槽和控制器選擇使用,四個內存控制器能夠支持每個控制器兩個DIMM,從而允許使用八通道DDR4內存。

在內存兼容性方面,EPYC 7003-X晶片每個插槽支持8個DDR4-3200內存模塊,每個晶片的容量高達4 TB,跨2P系統的容量高達8 TB。值得注意的是,新的Milan-X EPYC 7003-X晶片與現有系列共享相同的SP3插槽,因此通過固件更新可以與當前的LGA 4094主板兼容。

來自AMD官網的數據顯示,採用3D V-Cache技術的AMD EPYC 7003-X處理器每天的模擬作業數最高可達66個,互連密度相較2D晶片高出200倍,高於傳統3D疊層15倍基於更多。

不難發現,採用3D V-Cache技術的AMD EPYC 7003-X處理器了在性能,尤其是單核性能方面,有了更大的提升,特別適用於計算最密集的工作負載和工程設計。藉助 AMD 3D V-Cache,企業可以加速模擬運行和設計疊代,提高設計保真度,真正實現降本增效的目的。

攜手合作釋放數據中心算力價值

自第三代AMD EPYC 7003X系列處理器推出以來,眾多的合作夥伴積極跟進,並推出了不同的解決方案。其中,微軟Azure HBv3虛擬機已全面升級基於AMD 3D V-Cache緩存堆疊技術的第三代EPYC 7003X系列,Google Cloud C2D虛擬機、Amazon EC2 C6a/Hpc6a也都使用了AMD EPYC處理器。

據介紹,AMD EPYC(霄龍)處理器已經在眾多合作夥伴的應用場景中落地。例如,台積電通過 AMD EPYC(霄龍)處理器降低數據中心成本、節省管理和電費支出,並減少通用負載數據中心空間。Qubit 通過遷移到基於 AMD EPYC(霄龍)處理器的實例,在網購推薦引擎方面節省了 13% 的 Google 雲端平台基礎設施成本。星展銀行採用搭載 AMD EPYC(霄龍)處理器的 Dell PowerEdge 伺服器,將數據中心的占用空間壓縮到原來的四分之一。

目前,AMD已經與AWS、Google、IBM、Microslft、ORACLE等雲服務提供商,ALTAIR、SIEMENS、SYNOPSYS等軟體合作夥伴,ATOS、CISCO、HPE、Dell、Lenovo等系統與解決方案商建立了密切的合作關係,不斷通過雙方的合作,全面推進AMD EPYC(霄龍)處理器在不同領域,不同企業中的落地。數據顯示,目前已有465個雲實例部署了AMD EPYC處理器。

可以說,隨著生態體系的不斷發展壯大,越來越多的企業將會充分享受AMD EPYC(霄龍)處理器帶來的價值,進一步加速企業的數位化轉型進程。

總結:曾幾何時,AMD在伺服器市場上幾近消失,Zen架構的EPYC誕生後一路勢如破竹,不斷攻城略地,啃下一個又一個硬骨頭,得到了行業和客戶的普遍信賴。根據Mercury的收入估計顯示,AMD伺服器的收入份額在2022年第一季度達到了16.5%,相比上個季度增加了2.1個百分點,年同比增長5.7個百分點。

隨著第三代AMD EPYC 7003X系列處理器的發布,AMD將會以更強的算力吸引更多用戶的關注,進一步夯實在企業級市場的根基,不斷擴大市場份額,以自身的硬實力,搶占更多的市場份額,並與更多的生態夥伴合作,共同賦能企業未來的數位化轉型。

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