全球首颗 7nm X86 服务器芯片、业界最多核心数、80 余项世界纪录傍身、极致性价比……8 日,AMD 在美国旧金山发布的二代 EPYC(霄龙)服务器处理器,犹如扔下一颗重磅炸弹。

 

 

这颗代号为“Rome”(罗马)的服务器芯片,承载着 AMD数据中心业务上帝国复兴的“野望”,但正如“罗马不是一天建成”的,明确的战略指引和路线演进,以及极致性能产品的持续迭代,将是决定 AMD 重返服务器芯片业务并获得成功的关键。

 


从目前看,喊出“重塑现代数据中心标准”口号的 AMD 走在正确的路上。


“地表最强”的 X86 服务器芯片
“Rome”被 AMD 称为目前性能最强的 X86 服务器芯片,至少从指标参数上看,这并不是自吹自擂。


这是全球首颗 7nm 制程工艺下的服务器芯片。台积电的 7nm 工艺带来包括 2 倍的晶体管密度、功耗降低 50%(同性能下),性能提升 25%(同功耗下)的多重优势。


在服务器芯片领域,核心数量、性能和功耗都是最重要的指标,相比于竞争对手英特尔目前还停留在 14nm,领先 2 代的制程优势是“Rome”参与市场竞争的重要基础。


“Rome”最多具有 64 核心的业界最高核心数,在“Rome”发布前,英特尔在 4 月最新发布的二代至强最多只有 56 核心。


此外,“Rome”还是全球首个支持 PCI-E 4.0 技术的服务器级 CPU,带宽通道数翻番,可大大提升加速器性能,可为高性能计算、人工智能、云计算和企业数据中心提供更高数据带宽,从而满足此类应用对计算和存储的苛刻要求。同时,无论是已有的一代“Naples”,还是二代“Rome”,以及下一代的“Milan”,EPYC 都将保持平台兼容,用户可以无缝升级。 


如果说制程是外部变量,那么 AMD 在内部架构等方面进行的创新更为密集。据了解,“Rome”采用全新的 Zen2 架构,相比于上一代的 Zen 架构,单线程性能提升了高达 21%,其中六成来自 IPC 架构强化,另外四成来自 7nm 工艺和频率提升,Zen2 架构也比 Zen 带来了 15%的整体性能提升。


除创新芯片架构外,AMD 还通过异构整合平台和小芯片系统级封装等创新方法应对来自制程、能耗和成本方面的挑战。

 


比如在“Rome”中,AMD 采用革命性的“Chiplet”模块化设计,在拥有专门的计算核心 Die 的同时,还有专门的 I/O Die,采用成熟的 14nm 制程工艺,专门负责输入输出控制。基于 AMD 的 Infinity Fabric 技术,集中化 I/O 管理和芯片内外部连接,进一步提升速度和性能表现。相比于传统的架构设计,“Chiplet”模块化的核心设计也使得堆砌难度、成本降低,良率提高。

 


此外,自 Zen 架构开始,AMD 通过内嵌的“安全协处理器”,在芯片中增加了带有 SME(安全内存加密)、SEV(安全虚拟化加密)、基于硬件的 SHA 的功能,这三个特性将会使得 Zen 在企业级市场具有很大吸引力。


“Rome”的问世对于 AMD 而言具有多重意义。比如,首次在制程上领先对手英特尔、首次在性能上领先对手,因此“Rome”不仅代表着目前地表最强的 X86 服务器芯片性能,包括服务器在内,基于 Zen2 架构以及 7nm 的芯片产品,也被外界视为 AMD 十年来最具竞争力的产品组合。


“罗马”不是一天建成的
15 年前,当 AMD 首次进入数据中心业务市场时,便凭借全球首个 64 位 X86 处理器、首个内置内存控制器的 CPU、率先支持虚拟化等一系列开业界先河的创新产品,一路攻城略地,并曾有过豪取四分之一市场份额的高光时刻。


但这些似乎都成为了“一代拳王”,而多方面的原因导致了 AMD 并没有很好地延续策略,后劲不足。这也使得英特尔在推出“Tik-Tok”推出之后,重新抢回市场。


显然,当 2017 年 AMD 推出首代 EPYC 重返数据中心市场时,AMD 不想重蹈覆辙。正如罗马不是一天建成的,明确的路线图以及坚定的执行力是 AMD 获得成功的关键。


据集微网了解,在服务器芯片方面,AMD 已经制定了第一个五年规划,通过持续的迭代,快速完成“进入、追赶、超越”的三级跳,AMD 回归服务器芯片市场更是有备而来。

 


从 2017 年 14nm 的“Naples”到如今 7nm Zen2 架构的“Rome”,AMD 已经顺利推出了两代 Zen 架构的服务器芯片产品,两年实现一次迭代。而根据 AMD 的路线图,Zen 3 架构、7nm+的“Milan”已经设计完成,预计将在明年发布;Zen4 架构的“Genoa”正在设计中,预计 2022 年发布。因此,自从“Rome”起,Zen 架构服务器芯片迭代周期已加快到一年。


AMD 试图通过抓住制程、架构上的优势,短时间内打出技术迭代的组合拳。这也是为什么 AMD 非常重视此次“Rome”发布的原因,承上启下的“Rome”将确保 AMD 在服务器芯片产品上持续演进,从而持续获得口碑和订单。


AMD 高级副总裁兼数据中心与嵌入式解决方案事业部总经理 Forrest Norrod 在接受集微网记者采访时表示,“Naples”是很好的开始,它能够让 AMD 重新进入到数据中心市场,目前来看很好地实现了这一目标。而“Rome”则是规划的重要组成部分,希望它能继续保持性能领先,并进一步缩短单核性能或者是其它方面跟英特尔的差距。而“Milan”则定位是高性能的产品,在性能方面全面超越竞争对手。

 


AMD 一直强调重返数据中心是一场豪赌,但这并非完全凭借听天由命的运气。而是通过在制程、设计、架构等方面的立体式的创新,打造出极致性能、极具成本优势,极具竞争力的产品、向对手打出“雨点般的拳头”。从目前看,AMD 正在持续快速地有效推进。


“Kick Ass”对手重新定义数据中心
如果说 EPYC 霄龙一代“Naples”的问世,是 AMD 在服务器领域的投石问路,那么二代“Rome”则释放了明确赶超的信号,对于数据中心业务,AMD 只有一个对手——英特尔。


英特尔在制程上的延宕给予了 AMD 绝佳的时点,如今的“窗口期”恰是 AMD 必须抓住的机会。


原计划今年二季度推出的英特尔“Ice Lake”可能要推迟到明年,这使得 7nm 的“Rome”面对的是 14nm 的“Cascade Lake”。基于制程和架构方面的优势,似乎让“Rome”同英特尔的至强系列已不在一个维度进行竞争。


至少从目前的比较看,“Rome”拥有优势。比如去年 11 月 AMD 展示的“单路打双路”,AMD 用一颗 64 核心的 Rome EPYC 以及两颗顶级的白金至强 28 核心的 Xeon Platinum 8180M 芯片在渲染相同像素画面上的时间比较,结果显示“Rome”所需的时间更短。


再比如,在今年 5 月台北电脑展上,AMD 演示的 NAMD(分子动力学高性能计算应用)测试中,英特尔 28 核心至强处理器 8280 的性能为 9.68ns/day,而“Rome”处理器的运算性能则高达 19.60ns/day,性能已经达到了前者的 2 倍。


而在此次“Rome”的发布会上,AMD 更是直接祭出了“性价比”,放了个大招。

 


可以看到,“Rome”系列的产品基本在每美元性能上的表现达到英特尔同类产品的 2 倍,在旗舰芯片对比上,“Rome”系列 64 核旗舰 7742 的价格为 6950 美元,而英特尔的 8280M 要 13012 美元,性能是对手 2 倍,价格却仅为对手的一半。


激动的 Forrest Norrod 甚至放出了“Kick Ass”竞争对手这样的狠话。

 


正是基于性能和价格方面全方位的领先优势,AMD 提出重新定义数据中心市场的标准,这也是在此次会议上,包括苏姿丰在内的 AMD 高层多次强调的一点。


数据中心业务包括高性能计算、云、企业级业务,随着云计算、人工智能、机器智能等领域的爆发,这些都需要高性能服务器的基础设施支持。因此,“Rome”很好的体现出对于现代数据中心业务的支持。从整体上看,“Rome”能为数据中心带来包括 1.8~2 倍的性能提升,2 倍以上的每美元性能提升,40~50% OpEx 和 25~50% TCO 的成本降低。


而在具体的这些业务的比较上,同英特尔的至强 8280L 比较,“Rome”系列的旗舰级芯片在云服务方面比对手性能提升 97%;在高性能计算方面性能提升 88%;在企业级业务方面性能提升 83%。

 


据 AMD 总裁兼 CEO 苏姿丰介绍,目前在高性能计算、企业级业务和大数据和云等数据中心业务方面,“Rome”已经创造了 80 多个世界纪录。

 


“这样的势头还将延续,我们将重塑现代数中心的标准,继续改写服务器芯片领域的游戏规则。”苏姿丰掷地有声。


蓬勃的生态与广阔未来
从性能对比上看,如今的“Rome”使得 AMD 在数据中心业务上具有了与英特尔掰手腕的实力,但由于数据中心领域的特性,客观而言,性能成本最优并不意味着一定能够获得成功。


一方面,投资大、产品周期长,用户稳定性高,不会轻易更换产品,使得这个领域新进入者的门槛较高。另一方面,更重要的,数据中心业务需要多方面的协同,包括操作系统、软件优化、OEM 等硬件厂商所构建的生态的支持。性能再好,成本再低,不好用、没人用也难以为继。


经过了一代“Naples”的积累,以及“Rome”在性能和成本方面的显著优势显然让其受到了更多关注,AMD 也在极力构建自己的“朋友圈”。

 


从平台数量看,AMD 目前已经收获了超过 60 个使用 EPYC 的平台支持,实现了 2 倍的增长,已经有超过 50 个云部署环境应用 EPYC。如果进一步放大这些生态,你会看到包括三星、SK 海力士等硬件厂商,惠普、戴尔、联想、新华三等服务器厂商,亚马逊、腾讯、百度等云厂商,微软等操作系统厂商,以及众多应用厂商。

 

 


在此次发布会上,AMD 更是拉来了谷歌和 Twitter 为其站台。谷歌宣布已经在内部架构生产数据中心环境部署了第二代 EPYC 处理器,并会在今年在谷歌云计算引擎上支持第二代 EPYC 处理器的全新通用计算机。Twitter 则宣布今年年内在数据中心架构部署第二代 EPYC 处理器。


在部分业内人士看来,实际上相比于“Rome”性能上的优异,生态上的展示才是此次发布会最重要的看点。“巨头背书”无疑在传达一个信号,EPYC 正在被越来越多的企业所接受和认可,这是对 EPYC 最大的肯定,这也意味着 AMD 收获市场的开始。


经过了两代产品的演进,AMD 已经做好了夺取市场的准备。根据预测,AMD 今年将拿下 10%的服务器芯片市场份额。这个数量看似不大,但对于利润率颇高的数据中心业务,年规模在 200~300 亿美元之间,AMD 去年营收 64 亿美元,如果按照这个预估,这个规模 10%的份额已经基本占据了 AMD 全年营收的三分之一了。


但 10%显然不会是 AMD 的终点,此前苏姿丰在接受媒体采访时曾暗示希望能够占据四分之一的份额,那是 AMD 历史上在数据中心业务上的巅峰。


“我们相信 Rome 一旦推出之后,增长率一定是非常陡峭的一个曲线,因为我们从众多订单上看到市场有非常强劲的需求。”Forrest Norrod 说。