AMD acaba de lanzar sus procesadores de servidor EPYC de próxima generación, cuyo nombre en código es Milan, basados en la microarquitectura Zen 3 líder de la compañía. La nueva serie EPYC 7003 es un hito importante para AMD. La compañía ha hecho avances significativos en servidores y centros de datos en los últimos años, y la llegada de la serie EPYC 7003 trae consigo un rendimiento IPC y por núcleo significativamente mejorado, mejor escalado multinúcleo y opciones de configuración de memoria más flexibles ( entre otras características nuevas), en un paquete que es compatible con sockets con ofertas de generaciones anteriores, las plataformas EPYC existentes admitirán la serie EPYC 7003 con una simple actualización del BIOS. 
El mayor cambio con la serie EPYC 7003 es la microarquitectura. Al igual que los actuales procesadores de escritorio de la serie AMD Ryzen 5000, la nueva serie EPYC 7003 aprovecha la microarquitectura Zen 3 de alto rendimiento. Sin embargo, a diferencia de las piezas de escritorio, los procesadores de servidor EPYC 7003 utilizan un paquete mucho más grande y cuentan con hasta nueve chiplets (hasta ocho matrices de CPU de 7 nm y una matriz de E/S de 12 nm), con hasta 64 núcleos físicos (128 subprocesos). El número de núcleos y la densidad no aumentan con esta generación, pero el rendimiento será significativamente mejor gracias a la microarquitectura Zen 3 actualizada.
Zen 3 introdujo muchos cambios arquitectónicos con respecto a su predecesor. De hecho, AMD modificó prácticamente cada parte de Zen 3, desde el front-end hasta las unidades de ejecución, las capacidades de carga/almacenamiento y la topología general y las configuraciones de chiplet, lo que a su vez afecta las configuraciones de caché de los diversos procesadores en el nueva línea de la serie EPYC 7003.
Los avances arquitectónicos de AMD Zen 3 llegan al centro de datos
En comparación con Zen 2, Zen 3 tiene un búfer de destino de bifurcación L1 más grande y un ancho de banda mejorado a través de varias partes de la canalización. El front-end es más rápido para reaccionar ante predicciones erróneas, la latencia se ha reducido para algunas operaciones y hay flexibilidad adicional de carga/almacenamiento. Donde Zen 2 podía manejar 2 cargas y 1 tienda por ciclo, Zen 3 puede manejar 3 operaciones de carga y 2 de tienda.
Con todas estas mejoras arquitectónicas implementadas, AMD ofrece un aumento promedio del 19 % en el IPC con Zen 3, que es una gran mejora generación tras generación. Combine esa mejora significativa de IPC, con una sólida escala de varios núcleos y la nueva configuración de caché L3 unificada, y el rendimiento de Zen 3 mejora considerablemente en una amplia variedad de cargas de trabajo en comparación con sus predecesores.
Si nos enfocamos en el front-end, Zen 3 tiene un predictor de rama más rápido y preciso y también puede cambiar entre el caché de operaciones y el caché de instrucciones más rápidamente. En caso de que haya una predicción errónea, la interfaz mejorada también puede recuperarse más rápido que Zen 2.
Fetch/Decode en Zen 3 fue diseñado para funcionar mejor con código ramificado o de gran tamaño, según AMD. La arquitectura todavía utiliza una unidad de predicción de bifurcación TAGE, pero los búferes de destino de bifurcación se han redimensionado (L1=1024 entradas, L2=6,5 000 entradas) y también hay una matriz de destino indirecto más grande. Junto con las optimizaciones de la memoria caché L1, estos cambios en Zen 3 dan como resultado una captación previa mejorada y una mejor utilización de los recursos.
Los motores de ejecución de números enteros y punto flotante en Zen 3 también se han mejorado. Ambas unidades son más anchas y tienen programadores más grandes, la arquitectura puede realizar operaciones más rápidas de 4 ciclos fusionadas, multiplicadas y acumuladas (FMAC), tienen ventanas de ejecución más grandes y se han agregado nuevos recolectores de datos de st y rama dedicados a la unidad de enteros.
Zen 3: Menos es más, cuando se trata de latencia
En términos de capacidades de carga/almacenamiento, Zen 3 se ha mejorado con una cola de entrada de tienda más grande (aumentada de 48 a 64), caminantes TLB adicionales (+4) y copia rápida de cadenas cortas, captura previa mejorada a través de los límites de la página, y mejor predicción. En total, las mejoras de carga/almacenamiento ofrecen mayor ancho de banda, menor latencia y más flexibilidad.
Y todos los cambios en Zen 3 están envueltos en una nueva configuración de troquel y CCX. Mientras que Zen 2 consistía en matrices de 8 núcleos, con configuraciones CCX duales de 4 núcleos, cada una con 16 MB de caché L3 (para un total de 32 MB), Zen 3 unifica la configuración en un solo complejo de 8 núcleos, con un solo grupo compartido de 32 MB de L3 accesible por todos los núcleos. Esta nueva configuración no solo reduce la latencia general efectiva de núcleo a núcleo y reduce la necesidad de que los núcleos de la CPU se comuniquen a través de la matriz de E/S, sino que duplica efectivamente la cantidad de caché L3 accesible para cada núcleo.
Además de todas las actualizaciones y mejoras que vienen a través de la microarquitectura, AMD también modificó el dado IO con la serie EPYC 7003. La matriz IO actualizada ahora admite la paginación anidada y el intercalado de memoria y puede funcionar en configuraciones de 4 canales, 6 canales u 8 canales. AMD hizo este movimiento para permitir a sus clientes optimizar los costos y equilibrar mejor el ancho de banda de la memoria con algunas de las CPU de menor número de núcleos. Sin embargo, todos los procesadores EPYC 7003 admiten el intercalado de memoria. En conversaciones con AMD, la compañía notó que la matriz IO actualizada es efectivamente del mismo tamaño que la empleada en Roma, y su recuento de transistores está dentro de un par de puntos porcentuales en total.
Al igual que los procesadores EPYC de la generación anterior, la nueva serie 7003 cuenta con el procesador seguro integrado de AMD, que brinda funcionalidad criptográfica y también habilita características como el arranque validado por hardware, que utiliza el procesador seguro para autenticar el BIOS y el cargador de arranque, y no carga el sistema operativo ni el hipervisor. si se descubre algún problema.
Las funciones relacionadas con la seguridad en la serie EPYC 7003 también reciben un par de otras actualizaciones. Además de las funciones compatibles con Zen 1 y Zen 2, los procesadores de la serie EPYC 7003 basados en Zen 3 obtienen compatibilidad con SEV-SNP, que brinda protección de integración de memoria, y compatibilidad con Shadow Stack, que protege contra ataques de control de flujo.
EPYC 7003 – Niveles de rendimiento esperados
AMD proporcionó una gran cantidad de datos de rendimiento, que muestran el rendimiento de los procesadores EPYC 7003 frente a otros modelos de la pila y frente a las soluciones Xeon de la competencia de Intel.
El rendimiento relativo con SPECrate 2017 muestra el procesador EPYC 7252 8C/16T en el punto de entrada y el procesador insignia EPYC 7763 64C/128T que ofrece aproximadamente 8 veces el rendimiento del 7252. También tenga en cuenta que las líneas punteadas en la diapositiva anterior representan el rendimiento de Xeon Gold 6258R (28C/56T) y Xeon Silver 4216 (16C/32T); Según los informes, los SKU de gama media y alta de AMD ofrecen un rendimiento significativamente mejor.
AMD también proporcionó una serie de ejemplos de rendimiento en HPC, la nube y las cargas de trabajo empresariales, con varios procesadores EPYC 7003 frente a los procesadores Intel de la competencia…
Dos cosas a tener en cuenta al examinar los datos proporcionados por AMD son que Intel actualmente no tiene ningún procesador Xeon que pueda igualar a AMD en términos de densidad de núcleo de un solo socket y, como tal, las CPU de la serie EPYC 7003 deberían ofrecer un mejor rendimiento de manera constante en las cargas de trabajo que se muestran. aquí.
Conozca la familia AMD EPYC 7003
Hay 19 procesadores EPYC 7003 en total que llegan inicialmente con tan solo 8 núcleos (16 subprocesos) y hasta 64 núcleos (128 subprocesos), con hasta 256 MB de caché L3. Los procesadores de la serie EPYC 7003 F (los que tienen una F en su número de modelo) están diseñados teniendo en cuenta un alto rendimiento de núcleo y cuentan con frecuencias más altas y grandes proporciones de caché a núcleo. Por el contrario, los procesadores de las series 77xx y 76xx se centran en la mayor cantidad de núcleos y subprocesos, y los procesadores EPYC de las series 75xx/74xx/73xx tienen como objetivo lograr un equilibrio entre precio y rendimiento.
El desglose completo de la pila AMD EPYC 7003 inicial, con frecuencias, configuraciones de caché, TDP y precios se muestra en el gráfico anterior. El precio de estos nuevos procesadores de gran tamaño oscila entre $ 913 o el 7313P de 16 núcleos y hasta $ 7,890 para el potente EPYC 7763, que AMD llama el procesador de servidor de mayor rendimiento del mundo. Aunque $ 7,890 no es poca cosa, AMD parece continuar con su agresiva estrategia de precios con la serie EPYC 7003, en relación con los procesadores Intel Xeon Scalable.
La principal conclusión de este lanzamiento es que AMD continúa teniendo una ventaja significativa en la densidad por socket sobre las soluciones Xeon de la competencia. Combine las ventajas de densidad con la mejora del rendimiento proporcionada por Zen 3, junto con los posibles ahorros de energía que ofrece la serie EPYC 7003, y AMD reclama un rendimiento entero similar con casi la mitad de la cantidad de servidores, lo que reduce considerablemente las huellas físicas y eléctricas. al tiempo que reduce el costo total de propiedad (TCO).
AMD ha ido ganando cuota de mercado en el centro de datos con cada generación sucesiva de procesadores EPYC. Sin embargo, como vimos en el escritorio, la arquitectura Zen 3 es un importante paso adelante en términos de rendimiento y eficiencia. Con todos los beneficios de Zen 3 llegando a la serie EPYC 7003, además de las opciones de memoria más flexibles que ofrece su matriz IO actualizada, manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad de sockets, este podría ser el lanzamiento más exitoso de AMD hasta ahora para sus datos. cartera de productos del centro. Por supuesto, Intel no se queda quieto. Los procesadores Xeon basados en Ice Lake se lanzarán en un par de semanas y traerán consigo un rendimiento por núcleo mucho más alto, una mayor densidad de núcleo y características adicionales, lo que cambiará el panorama una vez más.
Dicho esto, los socios de AMD ya incluyen AWS, Cisco, Dell Technologies, Google Cloud, HPE, Lenovo, Microsoft Azure, Oracle Cloud Infrastructure, Supermicro y Tencent Cloud (entre otros), que es quién es quién de los grandes proveedores de plataformas de centros de datos de hierro. . AMD afirma que el ecosistema de procesadores EPYC crecerá a 400 instancias en la nube esperadas, con 100 nuevas plataformas OEM para fines de 2021. Veremos cómo toda esta competencia renovada se sacude en el mercado lo suficientemente pronto.