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    標題 奇妙的 96 核心、12 通道 DDR5！AMD Zen4 EPYC 架構揭秘
    分類 熱點事件
    內容 *** 次數：60000 已用完，請聯系開發者***

    近日，AMD 正式發布了代號 "Genoa" ( 熱那亞 ) 的第四代霄龍 EPYC 9004 系列處理器，面向服務器、數據中心、高性能計算、人工智能等領域。

    此前，我們已經介紹了 EPYC 9004 系列的型號規格、整體特性、性能能效，但是關于它，還有很多層次的東西可以挖掘，包括架構、SoC、內存、小芯片、CXL 等等。

    今天，我們就來仔細說道說道。

    63711fadb15ec067c464b7ac_10242409.jpg一、Zen4 架構

    EPYC 9004 系列基于和桌面銳龍 7000 系列同款的 Zen4 架構，只是針對服務器與數據中心應用做了適當的調整優化。

    63711fadb15ec067c464b7ad_10242409.jpg整體而言，綜合計算 33 種不同的服務器負載，Zen4 架構的 IPC 相比 Zen3 提升了大約 14％，這比銳龍 7000 系列的提升高了 1 個百分點。

    不同模塊的貢獻差不多，最大的還是前端部分，接下來是載入 / 存儲、分支預測、執行引擎、二級緩存。

    63711fadb15ec067c464b7ae_10242409.jpg63711fadb15ec067c464b7af_10242409.jpg架構總覽，以及與 Zen3 的變化細節對比，都和桌面版 Zen4 幾乎毫無二致。這里也就不再贅述了，感興趣的可以參考我之前的解析。

    63711fadb15ec067c464b7b0_10242410.jpg63711fadb15ec067c464b7b1_10242410.jpgAVX-512 指令集其實也是一模一樣的，但它在服務器數據中心顯然更加如魚得水，作用更加明顯。

    根據 AMD 提供的數字，雙路 96 核心新旗艦 EPYC 9654 對比雙路 64 核心老旗艦 EPYC 7763，得益于規格性能的改進，尤其是 AVX-512 指令集的加持，NLP 吞吐量、物體檢測吞吐量、圖像識別吞吐量分別增加了大約 4.2 倍、3.5 倍、3 倍之多！

    63711fadb15ec067c464b7b2_10242410.jpg安全方面也更豐富，其中安全加密虛擬化 ( SEV ) 方面，除了繼續支持 SME、SEVES、SEV-SNP，還將內存加密升級到 AES-256-XTS，并支持 1006 個加密客戶機，支持多重主機密鑰 ( SMKE ) 。

    另外強化了對客戶機的保護，尤其是可免于 SMT 攻擊。

    二、SoC 總覽

    63711fadb15ec067c464b7b3_10242410.jpg這是 EPYC 9004 系列額整體布局圖、核心特性。

    這一代依然沒有獨立芯片組，而是一個完整的 SoC，延續 chiplet 小芯片設計，內部包含一個 IOD、最多 12 個 CCD。

    CCD 每個集成 8 顆 Zen4 CPU 核心、32MB 三級緩存，合計最多 96 核心、384MB 三級緩存，同時也有 8 個 CCD、4 個 CCD 的版本，分別最多 64 核心、32 核心。

    IOD 內集成了 DDR5 內存控制器、PCIe 5.0/CXL 1.1+ 控制器、第三代 Infinity Fabric 控制器、安全處理器。

    內存為 12 通道，最高頻率 4800MHz。PCIe 5.0 可提供 128 條。這兩部分后邊細說。

    封裝接口改為新的 SP5，尺寸增加到約 75 × 72 毫米。

    63711fadb15ec067c464b7b4_10242410.jpg單路配置下，EPYC 9004 系列可搭配最多 24 條 DDR5 內存，每通道 2 條 ( 2DPC ) ，可提供 128 條 PCIe 5.0、8 條 PCIe 3.0 通道。

    雙路配置下，每個內存通道就只能裝 1 條了 ( 1DPC ) ，最多還是 12 條，PCIe 5.0 通道對外可用則是最多 160 條，每路 80 條對外、48 條用于彼此互連，另外還有 12 條 PCIe 3.0，每路 6 條。

    63711fadb15ec067c464b7b5_10242410.jpgIF 高速總線升級到了第三代，最高帶寬 32Gbps，可選 3 條或 4 條鏈接，前者是默認的，此時對應的系統可用 PCIe 5.0 通道數量就是剛才說的 160 條。

    如果選擇 4 鏈接，每路處理器就要貢獻一半的 PCIe 5.0 通道用于彼此互連，留給系統可用的就是 128 條，這和上代是相同的。

    當然，即便同樣 128 條，從 PCIe 4.0 升級到 PCIe 5.0，可用帶寬也是翻倍的。

    63711fadb15ec067c464b7b6_10242410.jpg160 條之多的 PCIe 5.0 通道能干什么？那就很隨意了。

    xGMI、PCIe、SATA、CXL 想怎么玩就怎么玩。x16、x8、x4、x2、x2 想怎么拆分就怎么拆分。每一路 x16 都可以連接最多 9 個 PCIe 設備 ( 一個 x8 和八個 x1 ) 。

    63711fadb15ec067c464b7b7_10242410.jpgI/O 性能方面，EPYC 9004 支持新的高級虛擬中斷控制器 ( AVIC ) ，提升虛擬中斷性能，并改善了中斷處理吞吐量，包括 CPU 核心內部與 SoC 層面。

    搭配 PCIe 4.0 x16 規格的 200Gbps ( 20 萬兆 ) 網卡，默認設置下效率即可超過 90％，最高達 94％，單向能跑到 188Gbps，雙向則能跑到 375Gbps。

    如果搭配 PCIe 5.0 x16 規格的 400Gbps ( 40 萬兆 ) InfiBand 高速網絡，標準配置下效率也能超過 90％，最高甚至達 99％，能跑出 396Gbps。

    三、內存

    63711fadb15ec067c464b7b8_10242410.jpg內存方面，一如桌面銳龍 7000 系列，EPYC 9004 也僅支持 DDR5，可以帶來更高的頻率與帶寬、更低的電壓與功耗、更好的電源管理 ( 板載 PMIC ) 、更多的通道與更低的延遲、更大的容量、更好的校驗糾錯 ( 板載 ECC ) ，等等。

    63711fadb15ec067c464b7b9_10242410.jpgEPYC 9004 系列支持 12 個 DDR5 內存通道，單路最大容量 6TB ( 單條 512GB ) 。

    標準的 4800MHz 頻率下，峰值理論帶寬可達 460GB/s。

    63711fadb15ec067c464b7ba_10242410.jpg延遲方面，EPYC 9004 略有增加，但影響不大，其中 SoC 約 73ns、設備約 45ns，總計約 118ns，比上代分別增加了 3ns、10ns。

    63711fadb15ec067c464b7bb_10242410.jpgEPYC 9004 還支持每路多重內存節點 ( NPS ) ，可以對 12 條內存進行分組管理，進一步優化性能。

    四、小芯片布局

    63711fadb15ec067c464b7bc_10242410.jpgEPYC 9004 依然是 chiplet 小芯片布局，其中 CCD 最大數量從上代的 8 個增加到 12 個，布局更加緊密，對帶寬、延遲也提出了更高的要求。

    為此，小芯片間的通信通道升級為 GMI3，最大帶寬達到 36Gbps，吞吐能力翻番，同時與內部基準頻率的比例為 20:1。

    針對不同數量的 CCD，GMI 還提供寬、窄兩種模式，其中超過 4 個 CDD 為寬模式，充分利用足夠的帶寬，小于等于 4 個則是窄模式，提高效率。

    五、CXL

    63711fadb15ec067c464b7bd_10242410.jpgCXL，也就是 Compute EXpress Link，一種緩存一致性高速互連行業標準，主要用于處理器、內存擴展與加速器。

    CXL 有三種工作模式，EPYC 9004 并不支持第一種 ( 面向 NIC 網卡 ) 、第二種 ( 面向 GPU/FPGA/ 加速器等密集計算 ) ，而僅支持第三種，也就是內存緩沖，可擴展內存帶寬與容量，協議走的是 cxl.io、cxl.mem。

    63711fadb15ec067c464b7be_10242410.jpg總的來說，AMD EPYC 9004 系列在延續 chiplet 設計的同時，升級了工藝、架構，升級了內存、擴展連接等，整體規格、特性上了一個大大的臺階。

    此外，Zen EPYC 家族還會陸續還會推出采用 3D V-Cache 技術的更高性能版 "Genoa-X"，面向云計算服務的 "Bergamo" ( 貝爾加莫 ) ，以及面向電信基礎設施和邊緣計算的 "Siena" ( 錫耶納 ) ，組成完整的產品矩陣。

    未來的第五代 "Turing" ( 圖靈 ) 家族，還會再次升級全新的 "Zen5" 架構！

    63711fadb15ec067c464b7bf_10242410.jpg      奇妙的 96 核心、12 通道 DDR5！AMD Zen4 EPYC 架構揭秘 南水平如鏡一步登天腔北調55. 緣分是世間奇妙的情感，牽繞著人生的離合悲歡。有的人朝夕相處，卻始終走不進心里；有的人但曾相見，便心心相惜。緣起緣滅，皆是命中注定。命里有時終須有，命里無時莫強求。緣來則歡，緣去則散。我非常樂意幫忙。190.安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏，風雨不動安如山？嗚呼！何時眼前突兀見此屋，吾廬獨破受凍死亦足?！睹┪轂榍镲L所破歌》    沙上并禽池上暝，云破月來花弄影。重重簾幕密遮燈，風不定，人初靜，明月落紅應滿徑。城闕輔三秦，風煙望五津。芯片,吞吐量,數據中心,銳龍,人工智能There is little doubt (no denying) that serous (special / adequate / immediate /further) attention must be called (paid / devoted) to the problem of …
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