AMD发布第四代AMD EPYC 处理器，用科技的力量降本增效
北京时间11月11日，AMD正式发布第四代AMDEPYC 处理器（代号Genoa），新一代产品可被统称为EPYC 9004系列处理器。新产品采用了新的制造工艺，基于AMD有史以来性能最强的“Zen 4”核心，通过扩展Chiplet架构的规模提供了创记录的x86架构内核数量，并支持包括DDR5、PCIe Gen5、CXL等最新的技术特性。
从第一代到第三代，AMD一直都在按部就班更新EPYC处理器，在微架构、制程工艺、核心数和算力等方面逐代提升，以创新技术和领先性能，不断加强市场和客户的信心。
三大战略支柱赢取市场机会
当5G、云计算、人工智能、工业互联网等场景渐次成熟，上层应用场景改变了底层硬件基础，计算、存储、网络架构的迭代升级和调整融合，对服务器产品的形态，性能等方面提出了更高的要求，更强算力、更高性能还要兼顾节能成为企业用户的关注点。
企业为寻求更加敏捷、灵活和高效的应用开发模式，以加速应用的创新和快速上市，云原生等应用开发模式拉近了业务和计算平台之间的联系，应用开发团队将定义基础设施的性能、可用性和规模，直接推动计算平台架构的变革和创新。
在这个背景下，AMD继续公布了在数据中心领域其服务器战略的三大支柱。
提供最高性能的通用处理器是第一大支柱，堪称AMD的基石，经过多代产品的持续演进，AMD已经逐步实现了这一目标，在包括云计算、高性能计算、企业工作负载等广泛的通用工作负载提供领先的性能。
从2017年重返数据中心市场，到如今不到五年的时间里，AMD EPYC已经获得了AWS、Azrue、IBM、谷歌等国内外公有云厂商的认可；同时在最新Top 500榜单中，AMD也为全球最强的超级计算机提供动力。AMD继续会为云计算、高性能计算、企业工作负载这些广泛的通用工作负载提供领先的性能。
AMD强调的战略第二支柱是通过芯片产品组合来扩大领导地位，实现不同层面的优化，从通用计算到云原生，到技术计算，到边缘和电信的扩展，推动芯片的优化，实现最高线程密度到每瓦性能到性价比全方位的引领。
现在AMD更重视解决方案能力，将芯片组合与全堆栈解决方案去结合作为服务器产业的第三支柱，加快对生态的扩展，加强企业部署的能力。
5nm制程工艺 96颗核心
第四代AMD EPYC 处理器的首要技术特点是基于业界领先的5nm的制程工艺，提供多达96颗“Zen 4”架构核心、192线程，以及最大384MB的L3缓存容量。这样的组合提供了领先的性能，不论是单核性能，还是整个插槽的吞吐量。第四代EPYC产品继续采用基于小芯片（Chiplet）的设计，其中的CCD使用5nm制程工艺，每CCD包含8个内核；IOD使用6nm制程工艺；全产品系列使用了2到12颗不等的CCD数量。
第四代EPYC的第二大特点是在内存带宽和容量方面的领先优势，包括12通道的DDR5内存，每插槽内存容量可达到6TB，内存的极限传输率高达4800MT/s，相较前代产品可提超过2.3倍的内存带宽。
第三大特点拥有下一代的高速的I/O，第四代EPYC拥有多达160条PCIe Gen5通道（双插槽系统中，使用三链接的xGMI可以提供160条PCIe Gen5通道；如使用四链接的xGMI，则是128条PCIe Gen 5通道），可以提供两倍于前代产品的I/O带宽。同时，第四代EPYC还实现了对CXL 1.1+的支持，能够提供突破性的内存扩展能力。
除了性能之外，当代以及未来数据中心越来越关注安全。用户对于存放在公共数据中心内的数据的安全与隐私等问题自然就会产生更高的要求，而这也是AMD EPYC处理器与生俱来的能力。EPYC处理器可以针对内存进行加密，通过EPYC内部的安全芯片产生秘钥，进而对内存进行加密，比如对页表进行加密。因此第四大特点是第四代EPYC产品对Infinity Guard功能集作了补充，能够继续推动加密计算。当用户将EPYC用以支撑虚拟化环境，并创建应用之后，虚拟机与虚拟机之间实现内存页表加密之后，能够极好地防范黑客攻击或非授权访问，这也是在云或虚拟化环境中，用户对安全性的一大诉求。
为了配合诸多新的性能特性，第四代EPYC采用了全新的处理器插槽——Socket SP5，提供了更多的触点和更大的封装面积。值得一提的是，第四代EPYC的TDP额定值从200W到360W，较第三代EPYC有所增加，可配置的TDP（cTDP）最高可达400W，比上一代提升了120W。大幅增加的cTDP意味着更为强大的极限性能，因为这是一个可调参数，允许在具有强大冷却能力的系统中提供更高的性能——考虑到封装面积增加，AMD认为通过风冷系统即可满足400W cTDP的散热需要。
更快地计算 更高的性能
企业数据中心对计算性能的追求是无限的。第二、三代EPYC已经获得了市场的广泛认可，展现了性能领先的形象。第四代EPYC取得了更为巨大的进步，通过对比第四代EPYC和三代EPYC之间的代际性能提升可以获得直观的印象。
- 在体现云计算性能的SPECrate_2017_int_bas基准测试中，看到第四代EPYC9654（96核）的成绩为1790分，而第三代EPYC7763（64核）的成绩为861分，前者相较后者的性能提高了107%。
- 在体现高性能计算能力的SPECrate_2017_fp_base基准测试中，EPYC9654的成绩为1480分，EPYC7763的成绩为663分，第四代EPYC比第三代提升了123%的性能。
- 在体现企业级工作负载的SPECjbb 2015 MultiJVM max-jOPS测试中，在运行了多种工作负载制后，EPYC9654获得了815459分（356204 critical jOPS），EPYC7763为420774分（165211 critical jOPS），与第三代EPYC相比，四代EPYC的性能提高了94%，又是接近于两倍的代际性能提升。
鉴于第三代EPYC已经获得了服务器处理器市场中的性能领先地位，第四代EPYC相对第三代进一步倍增的性能，将进一步强化AMD在服务器领域的影响力。
对于客户来说，不但要求计算性能不断提高，同时要求计算能力的成本每年不断降低，这其实是一个高要求。第四代EPYC产品除了可以提供非常出色的每插槽性能和每核心性能，还提供了领先的能源效率。这样的组合可以针对不同的工作负载都能提供绝佳的TCO。同时，AMD还致力于提供非常强大的安全功能以实现加密计算，另外，在此基础之上，AMD也在推进广泛的解决方案生态，以便用户更加自如地部署基于AMD平台的解决方案。
18款型号 更丰富的产品矩阵
AMD的第一、第二代EPYC只重点打磨一个产品代号，其中代号Rome（罗马）的第二代EPYC在通用计算领域获得了领先的机会。在第三代EPYC中，Milan（米兰）进一步巩固了通用计算领域的优势，并在此基础上通过强化缓存架构推出了Milan-X（米兰-X），在技术计算领域取得了突破。
相比前几代的EPYC系列产品，第四代EPYC系列扩展了多个代号，以适应更广泛领域的需求。如：Genoa（热那亚）定位于领先的通用计算；Bergamo（贝尔加莫）将AMD的技术优势扩展到云原生领域。针对技术计算方面，AMD规划了Genoa-X（热那亚-X）。AMD还打造了一个针对电信和边缘优化的产品Siena（锡耶纳）。
第四代EPYC更为丰富产品矩阵，充分体现了AMD在服务器行业的战略。
AMD在发布第四代EPYC时便规划了18款型号，其中有14个双插槽的产品，以及4个单插槽的产品（结尾字母P）。从AMD整个产品的序列来看，提供了从16核心到96核心的选择。这些产品的规格可以参见下表：
其中，在第四代EPYC的双插槽产品中，有4款的每核性能是经过了优化的，如蓝色的部分所示。这类产品的核心频率相比其他产品有明显的提升，适用于关系型数据库、技术计算和商业的HPC计算。
黄色部分的几款产品是高核心密度的，至少是48核心起步，还有64、84、96核心等多种选择。这些产品能够提供行业领先的线程数，以及更大的缓存容量，而且提供了高吞吐量性能，非常适用于云计算、HPC和一些高端企业应用。
绿色部分是32核及以下的产品，提供了均衡的性能和优异的能效比，在单位TCO成本方面具有优势，是针对企业主流的一些应用，包括超融合基础设施、数据分析、协作、网络等方面的工作负载的理想选择。
小技巧：读懂第四代EPYC处理器的命名规则
为了便于判读AMD第四代EPYC处理器的四位数命名，在此讲解一下相关的命名规则。这代EPYC的型号整体而言是符合以往的命名惯例的，并且做了一些简化，应该更易于理解了。
首先，9000系列是来命名四代的EPYC产品，代表EPYC产品线有一个步进式的提升（相对于第三代EPYC的7000系列）。
然后，百位数代表了核心数，数字0为8核，1～4分别代表16、24、32、48核，5代表64核，6代表84或96核。
十位数是性能等级，在核心数相同的前提下，数字越大，性能（频率）越高。
最后一位数字是EPYC的划代，第四代EPYC中的个位数均为4。因此，这一代EPYC处理器可以统称为EPYC 9004系列。
个位数字后可能会有字母。其中，字母P代表是单插槽处理器；字母F代表是性能优化的系列，譬如拥有更高的频率、更多的缓存。
结束语
2022年，全球经济受到多个因素影响，变得越来越不确定。疫情常态化、远程办公、新型数据中心、边缘经济等等因素让企业的发展越来越难。未来企业们开始更多关注如何降本增效，依托于优秀的设计及强大的产品性能，AMD继续为企业提供更具性价比的算力。在降低功耗与采购成本的同时又减少了能耗，兼顾了节能与高性能，全面迎合了全球数据中心未来发展方向。