在當今這個日新月異的時代,人工智能猶如一股勢不可擋的洪流,深刻影響著各行各業的發展軌跡。從醫療領域中的精準診斷到金融行業的風險評估,從智能交通系統的高效調度到制造業的自動化生產革新,人工智能正以史無前例的速度推動各行業邁向新的高度。在這背后,有一股不可忽視的強大驅動力——算力,它悄然支撐著人工智能在各個領域的卓越表現。可以說,CPU和GPU所提供的算力支持,是當前人工智能取得一系列輝煌成就的重要基石。
在科技的舞臺上,Intel與AMD之間的較量始終吸引著世人的目光。不久前,Intel攜128核的至強處理器亮相,在服務器處理器領域再掀波瀾,意圖扭轉戰局。但競爭的腳步卻從未放緩,當地時間2024年10月10日,AMD基于“Turin”核心的Zen5架構EPYC處理器在美國舊金山正式發布,這款擁有192核的強大產品,將x86服務器處理器的性能推向了新的巔峰,科技之戰再度升級。
EPYC:從挑戰者走向領導者
一直以來在企業級處理器領域扮演著“挑戰者”的AMD,其市場份額一直在攀升中,增長速度也足以讓競爭對手汗顏。 在此次大會上,AMD 董事會主席及首席執行官Lisa Su(蘇姿豐)博士交出了一份相當給力的答卷,即: 市占率增長至34%,有超過350個OEM平臺及950個以上云計算實例。 其影響力已滲透至我們日常工作與生活的方方面面,包括社交媒體、各行各業、搜索引擎、電子設備及視頻會議等領域,EPYC處理器的身影無處不在。
值得關注的是,自2014年勝任CEO以來,蘇姿豐博士就帶領AMD一路前沖,10年來取得如此優秀的“成績”足以被載入史冊。
要知道,AMD EPYC在企業級市場這34%市占率的含金量非常高。2017年初代EPYC上市時,AMD市占率僅為0~2%,快速增長至今的成績,若用“虎口奪食”來形容EPYC的發展也絲毫不為過。
在企業級IT領域,魔力象限是衡量產品或技術競爭力的一個重要參考,其中“領導者”和“挑戰者”位置尤為引人注目。過去,AMD EPYC處理器常作為挑戰者,憑借其卓越的核心數量、IO帶寬及高效計算能力,在性能上展現出了顯著優勢。
然而,AMD此次推出的基于“Turin”核心的Zen5架構EPYC處理器,則設定了更為宏大的目標。即:鞏固并擴展服務器處理器的領導地位,致力于實現更高效的現代化運算,并構建端到端的AI領導力,以全面滿足現代數據中心不斷演變的新需求。
新一代EPYC處理器以領導者的姿態亮相,使其更顯耀眼。
192核心EPYC終成現實
為了實現領導者的目標,AMD Zen5架構EPYC依然通過硬實力來“打動”用戶。
此次推出的第五代EPYC的閃光點之一就是單顆處理器支持高達384線程,核心數最高可達192個,史無前例。其中,配置了16個"Zen 5"CCDs(核心復合芯片)的處理器,提供了128個核心和256個線程。另一種更高端的配置,搭載了12個"Zen 5c"CCDs,提供了驚人的192個核心和384個線程。
此次EPYC最高主頻也進一步攀升至5GHz,使其在面向AI等領域的高密度計算、機器學習、并行計算及HPC等應用的性能更加出色。
AMD將Zen 5架構稱為“巨大的飛躍”,與Zen 4相比,Zen 5架構在指令獲取與解碼、整數執行、數據加載與存儲以及浮點與向量運算等方面均有顯著改進。據官方資料顯示,Zen 5架構相比前代的IPC(每時鐘周期指令數)性能平均提高了約17%,意味著在相同的時鐘頻率下,新處理器能夠執行更多的指令,從而提高了整體性能。
Zen 5架構的EPYC處理器支持AVX-512指令集,這為AI和高性能計算應用提供了顯著的加速。AVX-512是一種高級SIMD(單指令多數據)指令集,它允許處理器在單個時鐘周期內處理更多的數據,從而提高性能。
AMD的Zen 5架構EPYC處理器采用了先進的制造工藝,其中核心復合芯片(CCD)使用了臺積電的3納米工藝,而中央I/O芯片(IOD)則采用了4納米工藝。這種更小的制造工藝通常意味著更高的能效,因為更小的晶體管可以在相同的電力消耗下提供更好的性能,或者在相同的性能下消耗更少的電力。
AMD Zen 5架構的處理器在設計時就考慮了能效,它們在更低的運行溫度和更低的熱設計功率(TDP)下運行,這表明新一代處理器在節能方面做出了優化。這一點對于服務器領域尤為重要,因為大規模運行這些系統時,功耗和冷卻將占據運營成本的很大一部分。
Zen 5架構EPYC處理器基于SP5平臺構建,這意味著它們與現有的EPYC "Genoa"系列處理器向后兼容。這種兼容性允許客戶在不更換整個系統的情況下升級他們的服務器,從而降低了升級成本并提高了投資回報率。
此外,AMD Zen 5架構EPYC處理器提供了從8核到192核的不同配置,以及155W到500W的熱設計功率(TDP)范圍,這使得它們能夠適應各種不同的服務器和工作負載需求。 這種廣泛的性能擴展為客戶提供了更多的選擇,以滿足不同的性能和能效要求。
新一代EPYC處理器支持12通道的DDR5-6400內存,提供了更高的內存帶寬和容量。同時,其支持128個PCIe 5.0/CXL 2.0通道,為高速I/O和存儲提供了更多的帶寬和靈活性。
Zen 5架構的EPYC處理器支持可信I/O的機密計算,這為數據中心提供了額外的安全層,保護數據免受未授權訪問和潛在威脅。這種安全特性對于需要處理敏感信息的企業來說尤為重要。
挑戰更高性能
在技術與規格方面,AMD Zen 5架構EPYC展現出了強大的統治力,那么實戰效果如何呢?
別急,上測試!
AMD官方給出的性能表現同樣非常“炸裂”。與早期EPYC相比,Zen 5架構EPYC在SPEC標準測試、企業級應用、HPC和AI方面性能分別提升了2.7、4.0、3.9及3.8倍,而在GPU主機節點性能方面,AMD EPYC 9965是同類競爭對手的1.2倍。
企業級HPC性能方面,同樣64核心配置下,AMD Zen 5架構的EPYC 9575F處理器在Ansys LS-DYNA的有限元分析(FEA)模擬中,相比第四代EPYC處理器(9554)和Intel第五代Xeon處理器(8592+),提供了高達1.6倍的性能提升。
在Ansys Fluent的計算流體動力學(CFD)模擬和建模中,Zen 5架構的EPYC 9575F處理器也展示出了比競爭對手更好的性能。
相同數量核心下,Zen 5架構展現出了強大的實力,這一代的升級非常給力。
在商業應用、圖像渲染、視頻轉碼和開源數據庫測試環節,第五代AMD EPYC 9965處理器(192核心)與第五代Intel Xeon處理器(8592+,64核心)和第四代AMD EPYC處理器(9654,96核心)的比較中,AMD的處理器在多個領域實現了3~4倍的工作負載性能提升。
其中,在FFMPEG視頻轉碼(raw to VP9)和SPECjbb2015多用戶JVM基準測試中,AMD EPYC處理器的性能提升尤為顯著。
在高性能計算方面,HPL(高性能線性求解器)和GROMACS分子動力學模擬等開源HPC應用中,Zen 5架構的EPYC 9965處理器相比第四代EPYC處理器9654和第五代Intel Xeon處理器8592+)測試對比,有著最高3.9倍的性能提升。
在NAMD-STVM20M分子模擬中,Zen 5架構的EPYC處理器也比競爭對手有著3.7倍的碾壓式的性能優勢。
優化TCO,1臺服務器替換7臺
“我知道你很厲害,但你一臺服 務器能打幾個? ”
答案是:7個!
與舊服務器相比,新一代的EPYC 9965服務器在性能上實現了高達7倍的提升,同時在功耗、服務器數量和三年總體擁有成本(TCO)方面實現了顯著降低,分別減少了87%、68%和67%的消耗和成本。
AMD官方資料顯示,對于企業而言,僅需購置131臺基于EPYC 9965的服務器,就能夠替代1000臺舊款Intel至強8280服務器,高達7:1的替換比例可以為企業降低大量來自能耗、空間占用、運維等方面的成本,從而助企業實現更高效的運營效率。
與傳統處理器相比,AMD Zen 5架構EPYC在人工智能,包括機器學習和推理等任務中性能表現更加出色。AMD還同時更新了Instinct Ml系列GPU及DPU產品陣營,構建起了一套完善的AMD企業級數據中心解決方案。
此次我們還看到了包括戴爾、HPE、思科、超威、聯想、華碩、技嘉等眾多合作伙伴,均推出了大量基于Zen 5架構EPYC的服務器產品。
同時,AMD還進一步與微軟、谷歌、甲骨文、Meta等企業合作,為其提供AI算力支持。
隨著AI技術的飛速發展,各行各業對算力的需求日益高漲,也對企業級處理器提出了前所未有的挑戰。在這樣的背景下,AMD推出的基于Zen 5架構的EPYC處理器,無疑為企業用戶帶來了強大的性能保障。它不僅在核心數量、IO帶寬及計算效率上提升明顯,更在成本效益、運維便捷性及系統可靠性等方面展現出了更多優勢。
可以看到,當今的AMD正在以EPYC為切入點來戰略布局整個數據中心,鞏固AMD在企業級處理器市場領先地位的同時,也為AI時代所面臨的競爭奠定了堅實的基礎。
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