EPYC新船能否承載AMD舊望？

特別鳴謝線哥（李獻）的技術支持

AMD重返數據中心市場了，在那不勒斯（Naples）處理器平台發布之後，沉寂多年的AMD「一鳴驚人」，緊接著面向桌面端的ThreadRipper發布，以及面向數據中心市場的EPYC系列曝光，AMD又站在了聚光燈下，合作夥伴與用戶市場不停追逐其最新信息，連老對手Intel也坐不住，針對性發布了i9系列。代號為SkyLake的新一代伺服器平台也恰巧與EPYC發布日期「追尾」。

網友調笑Intel變身「牙膏廠」，這圖的最早出處已無從考證。但明顯為應對ThreadRipper而緊急發布的i9系列，讓這一稱呼更有市場

就在AMD預備發布EPYC伺服器處理器平台前幾天，恰好是Intel關於SkyLake新一代伺服器平台的技術預覽，Intel對AMD，SkyLake對Neples，伺服器廠商和用戶市場都有「興奮」的理由。不管怎樣，被Intel長期「壟斷」的x86處理器市場有了新的選擇。

在十幾年前，當AMD從Alhpha那裡學來了一些獨門絕技後，推出的Opteron僅一段時間內就在伺服器市場反噬了英特爾，那時的至強5000系列處理器還要掛在晶元組北橋上，FSB低帶寬被AMD用HT匯流排互聯的Opteron超了過去，當2009年的SNB平台上市的時候，AMD已經佔據了相當份額的伺服器市場了。那時任何一家較大的伺服器品牌商都有AMD處理器的產品線，不過2010年後，就形勢逆轉，雖然AMD幾經努力，難奈風向已變。

北京時間6月21日凌晨4點，AMD總裁兼CEO蘇姿豐女士揭開了AMD重返數據中心的序幕

伺服器市場又進入到一個平淡乏味的周期，十年一個周期，AMD在Zen架構的驅動下，帶著EPYC又回來了。伺服器市場相比台式機市場而言，沒有那麼多嘴仗可打，是騾子是馬，拉出來遛遛。特別是那些擁有幾十萬台伺服器的互聯網客戶不希望被一家所綁架，有多家的處理器可選必然是極好的，特別是在很大程度上，AMD具有ARM和OpenPower所不具備的對位優勢。

在正式發布EPYC前一天，AMD全球市場執行副總裁John Taylor在技術預覽開場就透露了三個信息，蘋果最新的iMac和MacBook、戴爾的Alienware Area 51以及微軟的Xbox One X都將基於AMD新一代處理器推出新的產品。在介紹Area 51時甚至還引用了邁克爾·戴爾（Michael Dell）的推文，這或許也能代表業界的一種態度

AMD與HPE展示了最新的一款基於EPYC處理器的HPE Gen10伺服器平台，這是一台雙路伺服器，在配置256GB內存，16個1.6TB Samsung NVMe SSD的情況下，獲得了910萬IOPS（隨機讀），其中隨機寫最高達到710萬，帶寬超過53GB/s

不止HPE，微軟（Azure）也展示了其與AMD合作設計的Olympus伺服器平台，以及Dell、VMware、賽靈思、三星、紅帽與邁絡思等更多合作夥伴相繼登台為AMD背書，包括超微、泰安、曙光、技嘉、英業達等在內的ODM們也相繼展出了各自基於EPYC的伺服器設計。不管怎樣，下游廠商以及最終用戶都希望多一個選擇，而在沒有AMD的日子，ARM以及OpenPower都擔任過此角色，但同屬x86陣營的EPYC出現，顯然更容易被用戶接受。

同時，還有來自中國互聯網公司百度的經驗分享，如何利用EPYC為百度構建用於機器學習的伺服器

EPYC：關注性能 更關注效率

發布處理器產品，總是少不了兩個環節——講架構，飈性能，既能照顧高冷技術愛好者的Bigger，又能兼顧熱衷「一把梭」的跑分黨，廠商也能在這兩者上做出不少文章來，而我等業內看客還可湊個熱鬧，簡直是皆大歡喜，必不可少。

AMD新處理器EPYC的架構相對還是比較好理解的，網上有太多的解讀，而且老對手Intel在這方面普及也很「積極」。其實對於技術之爭，有時真的很難說。比如x86市場的64位處理器、多核處理器以及異構計算（如CPU與GPU一體的APU），都是AMD率先提出並實踐的，在提出之時都有較大爭論，且過幾年再看？

關於微架構的技術之爭並無嚴格意義的對錯。在AMD看來，其EPYC架構是面向未來，且領先於對手的：

EPYC系列處理器，不管是單路還是雙路，均提供128條PCIe 3.0通道，能夠支持更多的NVMe SSD或者GPU；而且一個神奇的設計就是2S時，64條PCIe可以形成高速IF（Infinity Fabric）通道，連接兩顆處理器，整套伺服器還是128條PCIe通道

簡單用一個表來總結一下EPYC處理器的特點吧，核多（最高32物理核心）、內存多（8通道內存支持，單顆處理器最大2TB容量）、PCIe通道多（128條PCIe 3.0通道）。與SkyLake相同核心數量的處理器相比，EPYC雖然主頻不佔優勢，但功耗卻低10~20%

在一對一的處理器性能對比中，據AMD提供的測試數據來看，其性能基本都能高出E5 v4處理器50%左右，期待SkyLake發布後雙方的正面對決。

EPYC與E5 v4處理器高中低市場皆針鋒相對，在主流雙路伺服器區間，EPYC甚至能有高出60%~70%的性能表現，在整個雙路伺服器市場，EPYC平均能高出40%~50%。比較有意思的是，AMD是按價格區間來劃分的，換而言之，EPYC在500美元以上伺服器平台時，其優勢才凸顯出來

這還不是最勁爆的，AMD對於EPYC處理器的期待，一對一顯然不能滿足了，還要在1顆EPYC對2顆 E5 v4上下功夫，推出了一種特別的處理器系列：

從Datasheet上來看，跟普通的EPYC（雙路設計）處理器並沒有明顯的不同，以7551P為例，32核心64線程，主頻2.0GHz可睿頻到3.0GHz，8通道內存支持最大2TB內存，128條PCIe 3.0通道，功耗180W，與EPYC 7551相比，參數上基本沒有區別。其實是針對單路伺服器而優化的，簡單來說，就是要以單路伺服器抗衡雙路伺服器

注意紅框，這是單路EPYC伺服器與雙路伺服器的性能對比，不但不弱，還要超過20%。兩顆E5-2650 v4共24核心48線程，相比EPYC 7551P的32核心64線程，核心數量上少了四分之一，但卻處於同一個價格區間（或曰成本）。這一市場策略是否有種似曾相識的感覺？

性能對比要受限於參照物，很顯然EPYC在測試中是將E5 v4處理器作為對手，而Skylake即將發布，這才是其真正的對手。

顯然，AMD也考慮到這種情況，將重點放在了伺服器整體效率之上，提出「可選擇的能耗限制」口號，即Selectable Power Limits，即在性能與功耗之間可以動態調整，以提供更好的靈活性。

以EPYC 7601為例，其額定功率為180W，但實際上可在165W和200W之間浮動，不同功耗意味著不同的性能，在較低功耗時能獲得更好的能效，較高功耗時，又能獲得更好的性能

EPYC隱藏屬性：更多PCIe支持引發SDS破局

AMD的Naples平台剛流出相關的Datasheet時，就被震驚了一下，畢竟單顆處理器支持128條PCIe 3.0通道還是很有震撼力的。尤其是NVMe SSD的應用市場日趨增大的時候，受限於伺服器的PCIe通道數，支持NVMe SSD的伺服器設計顯得不那麼完美，難以滿配24個NVMe SSD（典型雙路伺服器80條PCIe通道，只能支持20個NVMe SSD，還要考慮其他HBA卡需要的PCIe通道），即使裝上了也性能受限。

顯然，不管是單路EPYC伺服器還是雙路EPYC伺服器，其均能提供128條PCIe通道，這實在是個獨特的優勢，給NVMe SSD和其他HBA卡帶來了更靈活的配置選擇。AMD展示的雙路EPYC伺服器實物圖，注意紅框中的組件，這實際上是兩排用於連接（NVMe/SATA）前面板驅動器的接插件，4個並排的接插件支持PCIe3.0 x4通道，即連接NVMe SSD；這4個當中的最右兩個介面時同時提供對NVMe SSD和SATA SSD的支持；兩個介面並排的則只支持SATA SSD

再來看一下現場的實物圖

雙路EPYC伺服器的實物展示圖，首先映入眼帘的就是密集的內存插槽，共32條內存插槽。圖中的兩個紅框，左邊的即上一張圖中展示的U.2 NVMe SSD和SATA SSD介面；實際上右邊的紅框也是同樣的4個支持NVMe的介面，同樣，右邊兩個（未接線）只支持PCIe（在伺服器實際設計中，可靈活安排），左邊兩個（已接線）同時支持U.2和SATA。本來還想把硬碟抽出來確認一下介面的，無奈這台伺服器為了方便展示，採用前端朝下傾斜擺放的姿勢，難以抽出硬碟

雙路EPYC伺服器可配置兩顆7601處理器，共64核心128線程，同時32條內存插槽能夠最大支持4TB內存容量，提供更好的計算性能，而128條PCIe 3.0通道則連接更多的NVMe SSD（包括U.2），這個提示還不明顯嗎？全快閃記憶體配置的Server SAN已經具備物理條件了。

怪不得在講解EPYC處理器的目標市場時，有一個「轉瞬即逝」的「軟體定義存儲」市場：

EPYC處理器所面向的市場領域：高性能計算，雲、Hyperscale和虛擬化市場，以及大數據分析，這都比較好理解。軟體定義存儲市場則是剛剛講到的NVMe SSD支持，那麼機器學習領域有什麼新鮮？

不一樣的架構 不一樣的人工智慧

今年人工智慧大火，顯然AMD是有提前布局的，畢竟「A卡」也佔據了GPU市場的半壁江山。不過說起這個，就不得不提一下異構計算，關於這個可以回憶一下APU，類似的技術理念。但經過幾年時間的實踐，顯然AMD更加信心滿滿。

異構計算的架構實現，簡單來說，就是AMD通過Infinity Fabric將CPU與CPU，或者CPU與GPU連接起來，實現Scale out或者異構計算。而這之中的關鍵就是基於PCIe的Infinity Fabric，不得不說，設計很巧妙，也富有成效

封裝內的4個Die間的IF帶寬42GB/s，總計170GB/s；兩顆處理器間的Infinity Fabric帶寬38GB/s，總計152GB/s，帶寬足夠高，且AMD強調這不僅用於CPU互聯，還可用於其他IO。這讓我想起了AMD當年利用HT匯流排的性能一舉反攻Intel的歷史

同樣有伺服器實物展示：

首先映入眼帘的就是Radeon Instinct GPU（內存插槽之間，GPU之下是CPU），以及一大把黃綠相間的6 Pin電源線，這為GPU提供額外的電源。圖中紅色的框是一個M.2介面設計，在M.2右邊，黑色導流板下，有並排的SATA介面連接器，上圖中白色的線即為SATA連接線，連接前面板上的24個2.5英寸的SATA介面驅動器

這之中的GPU，AMD有介紹三種硬體，基於三種不同架構，提供不同的性能，滿足不同市場需求：

Radeon Instinct系列GPU具體分為MI25、MI6和MI8三個型號，分別採用不同架構，針對不同的應用環境

EPYC+Radeon Instinct只是AMD在人工智慧領域的三駕馬車之一，也是必備前提。ROCm和MIOpen則是其另外兩駕馬車，三者相輔相成，必不可少：

AMD就如何加速GPU之間的數據流動而進行了一系列改進，其中ROCm這一優化的軟體平台居功至偉，但受限於NDA，我能說的就這麼多

關於MIOpen，AMD就只提供了這麼一張圖……

AMD最新的EPYC系列處理器是值得期待的，至少從技術上來看，其設計理念的前瞻性和具體產品的性能是有助於當前的新興應用的，比如軟體定義存儲，機器學習或者說人工智慧。剩下的可能更多的是商業問題，比如在企業級市場如何重獲最終用戶的信任，這需要AMD及其合作夥伴付出更多努力。

而且，EPYC的特點，也使得其可以在互聯網行業尋找突破口。首先，Google、Facebook以及微軟等公司青睞新的技術嘗試，比如AMD就已經與微軟有一款合作的伺服器設計，而EPYC的特點也契合互聯網公司的某些應用需求。從商業上看，「扶持」AMD也有利於他們的採購策略，AMD能否涅槃重生，天時地利皆有，就看AMD人和了……

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