三度对决英特尔,AMD重返伺服器处理器市场
2017-07-01 08:01:17 | 来源:ithome | 投稿:小唯 | 编辑:dations

原标题:三度对决英特尔,AMD重返伺服器处理器市场

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AMD

【美国奥斯汀现场直击】

睽违5年,在今年美国奥斯汀举行的AMD EPYC Tech Day活动上,AMD终于宣布新一代主打高效能AMD EPYC 7000系列32核心伺服器处理器的正式上市,还一口气推出多达12款EPYC处理器新产品。AMD执行长苏姿丰更亲自登台介绍这款全新x86伺服器处理器的亮相,大动作宣誓重返伺服器战场的野心。AMD这次更进一步揭露未来3年内还会推出两款全新代号为Rome(7奈米製程、Zen 2架构)及Milan(7奈米+製程、Zen 3架构)的新一代处理器亮相,企图挑战英特尔长久经营占超过9成伺服器处理器晶片市场的龙头地位。

AMD在今年美国奥斯汀首次举行的EPYC Tech Day活动上,正式推出全新EPYC 7000系列32核心伺服器处理器。AMD执行长苏姿丰还亲自登台介绍这款专为资料中心打造全新CPU的亮相,宣誓重返伺服器战场的野心。

AMD重返伺服器新战场

AMD全球资深副总裁暨企业端、嵌入式与半客製化事业群总经理Forrest Norrod也提到了他们设定的长期目标,至少希望可以重回到以往超过2位数的市占,「但以我们现在的市占可能只有1%甚至更低,这会需要经过几代伺服器产品更新,需要几年的时间才有机会达成。」他说。

不过在长年的伺服器竞争市场上,这并不是AMD第一次向伺服器霸主英特尔下战帖,如果加上这次的话,已经是AMD十多年以来所发起的第3次挑战。不过在此之前,AMD始终以落败收场,即使是早期鼎盛时期,AMD当时推出了双核心的Opteron伺服器CPU,来力抗英特尔Xeon系列处理器,短短两年内市占曾经有过突破2成的好成绩,甚至一度威胁到英特尔地位,不过在接下来几年内,AMD因为新款处理器生产良率不加而延迟推出时间,反而错失趁胜追击的大好机会。反观,英特尔一直以来稳定採取Tick-Tock钟摆发展战略,几乎年年都有新伺服器处理器产品亮相,加上持续不断扩大其伺服器生态系的发展,而渐渐吞食整个伺服器市场。

AMD的伺服器晶片市占一度攀上高峰后,之后开始一落千丈,逐年下滑,即使AMD后来在2012年推出採用Piledriver 微架构的全新Opteron 6300系列处理器,拥有高达16核心,但推出后市场仍未见起色,这也是AMD当时最新一代主打高效能的伺服器处理器,之后AMD改走小众的低功耗处理器市场,反观英特尔市占则是持续攀高,不到5年时间几乎已经称霸全球伺服器晶片市场,至今拥有高达9成8的全球市占,而如今AMD的市占连1%都还不到。虽然近年来AMD曾试图想在激烈竞争的x86伺服器市场外另闢新战场,而在2年前发表了首款採用ARM架构设计的全新Opteron A1100系列伺服器处理器,主打多核心、低功耗设计,但因为背后缺乏建立强而有力的生态系来做为后援,以致于推出后在市场能见度始终不高,至今仍无法撼动英特尔老大哥的地位。

叫阵Xeon,全新一代超多核心处理器亮相

在长年伺服器市场斗争始终落后一方的AMD,为了挽回落后局势,这次决定不再拐弯抹角,而下定决心正面来迎战英特尔,决定将伺服器处理器大翻新,改採用全新CPU架构及製程技术来迎战,而在今年3月推出代号为「Naples」的新一代伺服器处理器,不只核心数翻倍,拥有高达32核心,还支援更大容量记忆体及高速I/O,后来AMD更以「EPYC」当作正式产品名称,来做为全新品牌亮相,AMD EPYC 7000系列则是全面迎战英特尔Xeon5系列而推出的全新伺服器处理器产品线。

往年AMD只有在发表消费端PC处理器时才会举办大型活动,这次为了迎接AMD EPYC 7000产品的推出上市,不只专门举办了AMD EPYC Tech Day活动,全球超过数百位媒体参加,而特地选在位于AMD美国奥斯汀研发总部,来做为全新伺服器产品的发表地,显见对于这款全新系列处理器的推出,十分寄予厚望,甚至AMD执行长苏姿丰还在大会一开始就亲自登台介绍这款全新一代x86伺服器处理器的亮相。

苏姿丰在会中表示,现今的资料中心,在本质上已和5年前大不相同,新一代的资料中心每天都会生产出巨量资料,为了满足这些大量资料的处理、分析、储存及分享,这也驱使资料中心开始出现了许多不一样的工作负载需求,像是用于高效能运算、超大规模云端及虚拟化环境部署,也需要用于机器学习、大数据分析,以及软体定义式储存(SDS )上。这些运算工作需要採用更高效能的伺服器,来帮忙处理、分析、储存资料,这也给了AMD另一次重回舞台的新机会,「所以,从4年前我们决定要重新聚焦资料中心,要重新打造一个全新品牌以Zen架构为核心、符合高效能运算的新一代伺服器处理器。」她说。

苏姿丰也强调AMD是唯一一家可以同时提供高效能运算和绘图晶片的公司,所以也特别强化与去年底发表的3款全新Radeon Instinct系列GPU加速器的整合,可以允许在单一插槽EPYC处理器最多连接6张Radeon Instinct的GPU加速器,中间不需要使用PCI-E Switch就能连接,未来可以更广泛运用在更多需要高效能运算、超大规模云端环境、机器智慧及深度学习应用的部署。

AMD这次也进一步揭露未来3年内还会推出下两代全新代号为Rome(7奈米製程、Zen 2架构)及Milan(7奈米+製程、Zen 3架构)的处理器亮相,企图挑战英特尔长久经营占超过9成伺服器处理器晶片市场的龙头地位。(图片来源/AMD)

一次推出12款处理器型号,涵盖主流2路及单路伺服器

AMD这次推出上市的AMD EPYC 7000新系列处理器,即是AMD推出第一款採用全新Zen核心架构打造的x86伺服器处理器产品,定位在入门级或中阶伺服器,主要做为企业资料中心应用的主流2路或单路伺服器来使用。

这个全新EPYC伺服器CPU,不只採用全新14奈米製程技术、及单晶片(SoC)设计,还採用CCX(CPU Complex)架构来打造超多Zen核心的伺服器级CPU,可以拥有高达32颗核心,比英特尔最高Xeon E5-2699A v4处理器核心数量还多出45%,Xeon E5核心数最多只有22个,甚至因为採用全新Zen运算架构,在单个时脉所能执行的指令数量上,还高出前代Piledriver(Bulldozer增强版)架构处理器将近50%,代表每颗CPU核心执行速度将变更快。

AMD这次推出的EPYC 7000系列处理器型号,总共高达有12款之多,分别涵盖了2路及单路伺服器配置,其中以主流2路伺服器为主的处理器型号有EPYC 7601、EPYC 7551、EPYC 7501、EPYC 7451、EPYC 7401、EPYC 7351、EPYC 7301、EPYC 7281及EPYC 7251等共9款,所有型号也皆能适用在单路伺服器上。

EPYC 7601、EPYC 7551 、EPYC 7501 这三款处理器型号对应的核心数、执行绪最高,核心数都达到32核心,64执行绪;其次则是EPYC 7451与EPYC 7401这两款,拥有次高的24核心、48执行绪,至于EPYC 7351、EPYC 7301及EPYC 7281这3款CPU型号,核心数都是16核心、32执行绪。上述这些处理器时脉速度大多介于2.0 GHz~3.2 GHz之间,在热设计功耗(TDP)的配置上,最高则有到180瓦,其他则是155/170瓦。AMD另外还有推出一款型号为EPYC 7251的处理器,配置有8核心、16执行绪,处理器时脉为2.1 GHz~ 2.9 GHz,TDP则为120瓦。

新上市的AMD EPYC 7000全新系列处理器,是首款採用全新Zen核心架构打造的处理器产品,定位在入门级或中阶伺服器,主要做为企业资料中心应用的主流2路或单路伺服器来使用。

主打多核心、高性价比,最低售价不到500美元

根据AMD最新公布EPYC处理器系列多个型号的价位,採用最高32核心的EPYC 7601售价最高为4,200美元,其他两款也採用32核心的EPYC处理器售价3,400美元起;拥有次高24核心的EPYC 7451与EPYC 7401处理器售价1,850美元起,另外EPYC 7351、EPYC 7301及EPYC 7281这3款处理器售价则为650美元起,其中价格最低的处理器型号是EPYC 7251售价只要475美元。这几款CPU型号分别对应到英特尔Xeon E5 v4处理器系列多个型号的价位,甚至有的价格还更便宜,挑战英特尔伺服器龙头意味浓厚。

AMD另外还针对单路伺服器设计而推出以P系列为主的3款处理器型号为EPYC 7551P 、EPYC 7401P以及EPYC 7351P。这3款处理器当中配置最高的核心数、执行绪也有达到32核心,64执行绪,最低则为16核心、32执行绪,至于处理器时脉大多则介于2.0 GHz~3.0 GHz,TDP则是155瓦~180瓦。AMD强调这3款伺服器,虽然在核心数、处理器时脉或是I/O支援上,几乎和对应的3款2路EPYC 处理器配置相同,不过在价格上更具有市场竞争力。EPYC 7551P售价为2,100美元,EPYC 7401P则为1,075美元,至于EPYC 7351P售价更低只须750美元。

AMD也宣称,这3款EPYC处理器,即使只能配置在单路伺服器上,也比使用在2路伺服器的Xeon E5处理器,还能够支援更多的高速I/O,以及满足更大容量的记忆体频宽需求。

这次推出的EPYC 7000系列全部处理器,都可支援最多8通道DDR4或DDR3记忆体扩充,另外每颗EPYC处理器皆可支援最大2TB记忆体,比起英特尔Xeon E5-2699A v4最大记忆体容量还多出33%,记忆体频宽更是Xeon E5的翻倍,EPYC处理器记忆体总频宽高达170.7GB/s,且可以允许在最高2666MHz时脉下来运作。EPYC处理器内还整合了PCI Express 3.0介面,每个插槽可支援多达128线道(lane),以提供高速I/O使用。不过,当使用于2路伺服器架构时,由于建立2颗EPYC处理器间的连接通道,会需要使用到这2个插槽可供I/O使用的各自64线道,因此实际上一台2路EPYC伺服器,即使装上2颗EPYC处理器,最多也仅支援128线道。

AMD也提供了单颗EPYC处理器测试数据,宣称EPYC处理器效能表现更优于英特尔阵营的Xeon E5系列处理器。依据AMD公布的测试数据结果,当採取SPECint2006来进行CPU效能(如整数运算、文本处理)测试时,採用单颗EPYC 7601的伺服器处理器效能,较Intel Xeon E5-2699A v4高出47%;而在另一项浮点运算效能(如绘图、游戏)测试比分超前更多,EPYC 7601比Xeon E5-2699A v4还多出了75%之多。另改用STREAM Triad工具,来测试记忆体读取效能时,EPYC 7601效能足足是Xeon E5-2699A v4的2.5倍。不过这几项测试,仅仅是以去年英特尔推出的Xeon E5 v4系列为测试对象,英特尔下半年还将有採用Skylake全新架构的新Xeon处理器等着亮相。

AMD这次还一口气推出多达12款新EPYC处理器产品亮相,主打多核心、高性价比,其中最便宜的处理器售价不到500美元,最高阶的EPYC 7601处理器每个则要4,200美元,价位正好对应到Intel Xeon E5系列处理器,要向伺服器霸主英特尔下战帖。(图片来源/AMD)

新增硬体层加密功能,以强化资料安全保护

AMD还特别针对企业级云端及资料中心应用需求,加强建立硬体上安全机制,以提高资料安全存取保护。例如在EPYC处理器的SoC晶片中,就整合一个AMD Secure Processor,可以更安全在硬体上执行OS/内核运作,可以提供韧体更新和资料存取更安全的运作机制,另外也具备有资料加密功能,可用于产生安全密钥及提供密钥管理。

另外AMD这次在EPYC新系列处理器上,还新增安全记忆体加密(Secure Memory Encryption,SME)及安全加密虚拟化(Secure Encrypted Virtualization,SEV)这两个硬体层加密新功能,来提高资料安全的保护。SME提供的是一个更安全的记忆体加密机制,以便于在记忆体内存取资料时得先经过授权才可以存取,而在加密上还採用了AES-128加密演算法,另外也可以支援使用在网路、储存设备、绘图晶片卡这类的硬体上,可以无缝地透过直接记忆体存取( DMA)来存取使用加密过的页面(Pages)。

SEV则是提供建立一个更安全的虚拟化加密环境,以加强VM或容器的保护,免于遭到管理者篡改和使用不受信任的Hypervisor层,SEV也整合了原有的AMD 虚拟化 (AMD-V) 技术,并能以加密的方式利用Guest VM机器,来将底层Hypervisor隔离,藉此来提高虚拟化应用的安全性。

EPYC处理器因为採用了全新Zen微架构,也特别针对了企业级应用来加以优化,以大幅提高指令集的相容能力,能支援所有ISA工业标準的扩展指令集,其中包括了向量扩充指令集AVX、AVX2,以及其他相关指令集包含BMI1、BMI2、AES、RDRAND、SMEP等。

将加速建立更加成熟的伺服器生态系

一直以来,AMD为人诟病缺乏成熟伺服器生态系,这次AMD也在推出EPYC新系列的同时,抢先公布几家主要合作厂商,包括VMware、Xilinx、Mellanox、三星 、Red Hat等厂商,未来将协助AMD加速建立更成熟的EPYC生态系。其他合作的ODM及OEM硬体厂商,也包括有来自HPE、Dell EMC、Lenovo、Supermicro、Inventec 、Wistron、华硕、技嘉、Sugon、Tyan等厂商加入,他们也在AMD公布EPYC晶片推出上市的同时,同步宣布6月底正式推出搭载AMD EPYC系列CPU的全新2路或单路伺服器。AMD活动现场也展示与各家伺服器硬体厂商合作搭载EPYC系列处理器的伺服器硬体。

AMD为壮大声势,还一併找来微软、百度助阵,未来他们将在自家的资料中心开始使用AMD EPYC处理器打造的伺服器,来处理需要更高效能的运算工作,微软也成为第一家将AMD EPYC纳入Azure云端服务的大型云端服务厂商。

在支援的应用软体方面,AMD也表示,EPYC系列处理器可以使用在Windows Server 2012 R2 或Server 2016作业系统,也能支援Canonical Ubuntu、Red Hat及SUSE等版本的Linux作业系统,以及vSphere 、KVM与Xen这3种虚拟化平台,未来也将会有相应的企业级软体应用推出,另外也有加入更多开发工具,包括了微软Visual Studio、GNU编译器套件(GCC)、Java开发工具及LLVM编译器等。

AMD也抢先公布几家主要合作的OEM/ODM硬体厂商,其中包括HPE、Dell EMC、Lenovo、Supermicro、Inventec 、Wistron、华硕、技嘉、Sugon、Tyan等,都相继宣布将在6月底推出採用EPYC处理器的2路或单路伺服器产品。

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