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.