Компания AMD в рамках мероприятия «Премьера технологий ЦОД и ИИ» официально представила серверные процессоры EPYC серии Bergamo. В состав серии вошли модели чипов, получившие до 128 упрощённых ядер Zen 4С, оптимизированных для облачных вычислений и задач, связанных с центрами обработки данных. Ключевой особенностью новых процессоров Bergamo является более высокая плотность упаковки и энергоэффективность по сравнению с другими чипами на архитектуре Zen 4.

Источник изображений: AMD

Из презентации AMD стало известно, что чипы EPYC Bergamo предлагают до 128 ядер Zen 4С, производятся с использованием 5-нм технологического процесса TSMC, как и чипы на обычных ядрах Zen 4.

Ключевыми конкурентами EPYC Bergamo станут различные серверные процессоры на Arm-архитектурах, а также будущие чипы Intel Sierra Forest, которые предложат до 144 энергоэффективных ядер на базе техпроцесса Intel 4 и ожидаются в первой половине 2024 года. Новые EPYC Bergamo получили поддержку до 256 виртуальных потоков, 12-канальной оперативной памяти DDR5, имеют поддержку интерфейса PCIe 5.0 и предназначены для работы с процессорным разъёмом AMD Socket SP5, который также используется процессорами Genoa на архитектуре Zen 4. Никакого программного обновления платформы для перехода с тех же Genoa на Bergamo не требуется.

Структурно процессоры EPYC Bergamo состоят из восьми чиплетов CCD, в каждом из которых содержатся до 16 ядер Zen 4C. В каждом чиплете CCD имеются два блока CCX, в которых находятся по 8 ядер и 16 Мбайт кеш-памяти L3.

За счёт оптимизации архитектуры Zen 4C компании удалось уместить почти вдвое большее число ядер в составе одного кристалла CCD, чья площадь увеличилась всего на 10 % по сравнению кристаллом CCD с ядрами Zen 4 (72,7 мм² против 66,3, мм² у последних). При этом AMD уменьшила общую площадь ядер процессоров Bergamo на 35,4 % и до 35–45 % уменьшила площадь остальных компонентов CCD. В одном процессоре Begramo присутствуют 82 млрд транзисторов.

• Площадь ядра Zen 4 — 3,84 мм², 5-нм техпроцесс производства;
• Площадь ядра Zen 4С — 2,48 мм², 5-нм техпроцесс производства;
• Площадь кристалла CCD Zen 4 — 66,3 мм²;
• Площадь кристалла CCD Zen 4C — 72,7 мм².

С учётом того, что в составе процессоров EPYC Bergamo используются 8 кристаллов CCD, вполне возможно, что AMD также уже тестирует в своих лабораториях 12-кристалльные модели на Zen 4, запланированные на будущее. Такие чипы в перспективе смогут предложить до 192 ядер и с поддержкой до 384 потоков. Что касается моделей EPYC Bergamo с количеством ядер до 128, то они уже поставляются клиентам, среди которых присутствует и компания Meta✴.

AMD сравнивала процессор EPYC 9754 (Bergamo) с Intel Xeon Platinum 8490H из серии Sapphire Rapids. В различных задачах, связанных с облачными вычислениями новинка AMD оказалась до 2,6 раз производительнее конкурента.

AMD также отметила, что новые чипы обеспечивают до 2,1 раза более высокую плотность размещения в составе сервера и до 2 раз более высокую производительность на ватт потребляемой энергии в целом при рабочих нагрузках с использованием Java.

На следующей неделе AMD планирует представить семейство процессоров AMD Epyс с увеличенным до 128 количеством ядер. В преддверии анонса стали известны подробности их строения. Эти процессоры с кодовым именем Bergamo будут использовать ядра Zen 4c, и они заметно отличаются от обычных Zen 4.

Источник изображений: SemiAnalysis

Изначально предполагалось, что Zen 4c будет отличаться от Zen 4 кеш-памятью уменьшенного размера. Однако это оказалось лишь следствием нового компоновочного решения. Благодаря сотрудничеству с TSMC компании AMD удалось спроектировать и запустить в производство новый чиплет CCD, который вмещает не 8, а 16 ядер. Причём этот чиплет имеет примерно такую же площадь кристалла, как восьмиядерный чиплет с обычными ядрами Zen 4.

Размер L3-кеша на кристалл CCD при этом остался неизменным — 32 Мбайт, а это значит, что количество кеш-памяти на ядро действительно уменьшилось. Но зато AMD получила возможность создавать процессоры с 128 ядрами, в то время как существующие Epyc Genoa на обычных ядрах Zen 4 имеют максимум 96 ядер. В конечном итоге максимальная 128-ядерная модификация Bergamo получит 256 Мбайт L3-кеша, а L3-кеш 96-ядерного Epyc поколения Genoa достигает объёма 384 Мбайт.

Площадь кристалла 16-ядерного CCD на ядрах Zen 4c составляет всего 72,7 мм², что лишь чуть больше площади 8-ядерного CCD с ядрами Zen 4 (66,3 мм²). И в том, и в другом случае используется 5-нм техпроцесс TSMC. Уплотнение кристалла достигнуто несколькими приёмами. Во-первых, из Zen 4c убран задел под соединения 3D-кеша — его в процессорах на таких ядрах заведомо не будет. Во-вторых, ядра Zen 4c получат меньшие тактовые частоты, что означает возможность удалить кремниевые части, необходимые для стабилизации теплового режима и снижения токов утечки. В-третьих, AMD изменила дизайн ядра — его компоненты распределены по новой схеме, а в кеш-памяти второго уровня использованы более компактные ячейки SRAM 6T вместо старых 8T.

Кристалл CCD с 16 ядрами Zen 4c состоит из двух восьмиядерных CCX, то есть кеш-память третьего уровня в Bergamo разбита на 16-Мбайт блоки. Также в процессоре, объединяющем до восьми 16-ядерных CCD, есть чиплет ввода-вывода, и он точно такой же, как в случае Genoa. Благодаря этому Epyc на ядрах Zen 4 и Zen 4c полностью совместимы по выводам и могут применяться в одних и тех же платформах с сокетом SP5.

Ожидается, что 128-ядерный Epyc на архитектуре Zen 4c будет представлен на мероприятии "Data Center and AI Technology Premiere", запланированном на 13 июня 2023 года.

Скоро AMD поднимет планку и выпустит первый процессор на основе 128 ядер с x86-архитектурой. Речь о серверных процессорах Bergamo — в них, как предполагается, разместится до 128 упрощённых ядер Zen4c, но при этом L3-кеш будет достигать по объёму 256 Мбайт.

AMD позиционирует семейство серверных процессоров Bergamo как ответвление от базовой архитектуры Zen 4, рассчитанное на максимально возможное количество ядер. Согласно обещаниям AMD, эти процессоры должны увидеть свет в первой половине 2023 года. Чтобы уложиться в график, компания должна представить Bergamo в этом месяце. Ожидается, что Bergamo будут представлены на мероприятии «Премьера технологий ЦОД и ИИ», которое назначено на 13 июня 2023 года.

О скором приближении анонса Bergamo говорят многие факторы. Например, пользователь @momomo_us, который имеет доступ к инсайдерской информации, показал скриншот листа данных, со спецификацией двух версий Bergamo. Среди них — флагман AMD Epyc 9754 с 128 ядрами и 256 потоками. Его тактовая частота составляет от 2,25 ГГц (базовая) до 3,10 ГГц (турбо). Кеш-память L3 вмещает 256 Мбайт данных, а TDP составляет 360 Вт.

Другая модель AMD Epyc 9734 имеет 112 ядер и 224 потока. Однако кеш-память L3 имеет тот же размер — 256 Мбайт. Тактовая частота близка к частоте Epyc 9754 — от 2,2 до 3,0 ГГц. При этом показатель TDP у Epyc 9734 немного ниже — 340 Вт.

Кроме того, другой пользователь @SprayOnCopper запостил скриншот, показывающий как AMD Epyc 9754 с 128 ядрами определяется в диспетчере задач Windows. На нём отображается базовая тактовая частота 2,25 ГГц. Тот факт, что Windows определила 512 Мбайт кеша L3, по словам пользователя, объясняется тем, что это двухпроцессорная система.

Пока неизвестно, представит ли AMD на том же мероприятии ответвление Genoa на ядрах Zen 4 под названием Genoa-X, которое оснащено дополнительным 3D-кешем L3 — эти процессоры ожидаются в течение 2023 года. На сегодняшний день AMD Epyc имеют максимум 96 ядер Zen 4, но у них 384 Мбайт L3-кеша. С появлением Genoa-X максимальный объём кеша серверных процессоров AMD достигнет 1152 Мбайт. Но для сценариев применения, в которых большее количество ядер важнее, чем объем кеша, AMD разработала Bergamo.