Společnost AMD v loňském roce rozšířila svou řadu serverových CPU o 4. generaci EPYC. Zatímco na vrcholu žebříčku se umístil 128jádrový a 256vláknový EPYC 9754, hned pod ním se v seznamu SKU nachází AMD EPYC 9754S. Rozdíl mezi těmito dvěma čipy je jednoduchý, ale dramatický. 9754S má vypnuté simultánní multithreading (SMT). To znamená, že 9754S nabízí stejných 128 jader jako 9754, ale s vypnutým SMT, tedy pouze 128 vláken, oproti 256. Tato změna přináší příjemnou slevu pro zákazníky, kteří si již SMT vypnou.
| Model | Jádra | Max vlákna | Výchozí TDP | Základní frekvence (GHz) | Zvýšená frekvence (GHz) | Mezipaměť L3 (MB) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9754 | 128 | 256 | 360W | 2.25 | 3.10 | 256 |
| 9754S | 128 | 128 | 360W | 2.25 | 3.10 | 256 |
| 9734 | 112 | 224 | 320W | 2.2 | 3.0 | 256 |
Co je AMD SMT a proč existuje 9754S?
Díky SMT může jedno jádro procesoru EPYC zpracovávat dvě vlákna současně, což může vést k efektivnějšímu využití zdrojů procesoru. Když jedno vlákno čeká na načtení dat z paměti nebo je jinak nečinné, druhé vlákno může provádět instrukce. To znamená, že jádro tráví méně času nečinností, což může potenciálně zlepšit výkon. To platí zejména v případech použití, jako je virtualizace a renderování.
Zakázání SMT může výrobcům umožnit prodávat tyto čipy jako produkty nižší úrovně, což zajistí, že stále splňují specifická kritéria výkonu a stability. CPU s vypnutým SMT mohou být ovlivněny procesy třídění, strategiemi segmentace trhu a snahou uspokojit specifické potřeby výkonu nebo efektivity, což ukazuje na nuancovaný přístup, který výrobci zaujímají při plánování a umisťování produktů.
Nicméně ne každá pracovní zátěž má z SMT prospěch a server AMD může mít SMT v BIOSu často vypnuté. I když to může být efektivní vylepšení, přináší to další důležitý bod. Čip 9754S s vypnutým SMT je o něco levnější než 9754. V obou případech mohou z vypnutí SMT těžit jednovláknové aplikace, výpočetní zátěže a jakékoli případy použití, kde je latence CPU kriticky důležitá.
Výkon AMD EPYC 9754S vs. EPYC 9754
Chceme provést dva z našich běžných testů, y-cruncher a Cinebench 2024, a zjistit, jaké jsou rozdíly ve výkonu s SMT a bez něj. Porovnali jsme modely 9754S a 9754, přičemž jsme spustili model 9754 se zapnutým a vypnutým SMT, abychom zjistili, jaké výhody má 9754S bez SMT vůbec.
Testovací platforma a specifikace:
- TYAN Transport HX TN85-B8261
- 512GB DDR5
- Windows Server 2022
Cinebench 2024
Prvním je Cinebench 2024 s povoleným SMT na našem modelu (ne S). Zde vidíme, že se pohybujeme v rámci rozdílů mezi jednotlivými běhy.
| Procesor Cinebench 2024 | 2x EPYC 9754S | 2x EPYC 9754 |
|---|---|---|
| Vícejádrový procesor | 2,682 | 2,587 |
| Jednojádrový procesor | 68 | 69 |
| Poměr MP | 39.19x | 37.64x |
y-cruncher byl vybrán konkrétně kvůli architektuře programu, která je koncipována jako kompletní systémový test. Provedením co největšího výpočtu pí, který se vejde do systémové paměti, jsme se snažili dokázat naši dlouhodobou intuici, že SMT může negativně ovlivnit zatížení CPU a paměti. Než se ponoříme do toho, co to všechno znamená, podívejme se nejprve na výsledky.
y-cruncher 0.8.3
| y-cruncher 0.8.3 Celkový výpočetní čas v sekundách (nižší je lepší) |
2x EPYC 9754S | 2x EPYC 9754 (SMT vypnuto) | 2x EPYC 9754 (SMT zapnuto) | 9754 SMT Off Zvýšení výkonu |
|---|---|---|---|---|
| 1 miliard | 13.481 | 13.546 | 14.139 | 4.65% |
| 2.5 miliard | 23.818 | 24.144 | 28.111 | 15.27% |
| 5 miliard | 40.760 | 40.797 | 49.271 | 17.27% |
| 10 miliard | 77.409 | 77.959 | 95.420 | 18.88% |
| 25 miliard | 203.303 | 202.124 | 233.629 | 12.98% |
| 50 miliard | 475.557 | 476.949 | 520.349 | 8.61% |
| 100 miliard | 1,248.458 | 1,251.36 | 1,242.419 | -0.49% |
y-cruncher 0.8.4
| y-cruncher 0.8.4 Celkový výpočetní čas v sekundách (nižší je lepší) |
2x EPYC 9754S | 2x EPYC 9754 (SMT vypnuto) | 2x EPYC 9754 (SMT zapnuto) | 9754 SMT Off Zvýšení výkonu |
|---|---|---|---|---|
| 1 miliard | 13.480 | 13.56 | 14.573 | 7.50% |
| 2.5 miliard | 23.680 | 23.501 | 28.649 | 17.34% |
| 5 miliard | 40.819 | 40.547 | 50.082 | 18.50% |
| 10 miliard | 78.523 | 77.466 | 93.842 | 16.32% |
| 25 miliard | 206.399 | 206.078 | 236.070 | 12.57% |
| 50 miliard | 483.797 | 482.79 | 521.867 | 7.29% |
| 100 miliard | 1,269.484 | 1,266.83 | 1,253.446 | -1.28% |
Analýza výsledků
Při bližším zkoumání složitostí AMD SMT probíhá v technologické komunitě přesvědčivá diskuse o jeho dopadech na výkon systému. V jádru se SMT jeví jako přímočará volba pro ty, kteří usilují o zvýšení výkonu. Teorie zní: pokud povolení SMT může vést k ideálnímu škálování, proč ho tedy nepřijmout jako prospěšnou architektonickou volbu?
Vztah mezi efektivitou SMT a architekturou jádra není černobílý. Nedostatečné škálování SMT nemusí nutně ukazovat na chybu v jeho implementaci. Ve skutečnosti by mohlo naznačovat robustní návrh jádra, který SMT sotva nechává prostor pro znatelný rozdíl. Tento paradox podtrhuje klíčový poznatek z oboru: výrobci procesorů nemohou tvrdit, že SMT nebo podobné technologie mají univerzální výhodu. Uznávají, že ačkoli SMT může v určitých případech použití vymáčknout dodatečný výkon, v jiných scénářích není bez nedostatků.
Z pohledu vysoce výkonných výpočtů a superpočítačových úloh se omezení SMT stávají zřetelnějšími. I když se myšlenka zdvojnásobení počtu vláken na jádro může zdát slibná, realita se nepodobá zdvojnásobení jader. V extrémních případech to může vést k poklesu výkonu, protože vlákna soupeří o prostředky mezipaměti. Nicméně u většiny vícevláknových aplikací, zejména těch, které nemají konkurenci o mezipaměť, SMT zvyšuje výkon, a to především u úloh, které dokáží plně využít jeho potenciál.
Závěrečné myšlenky
AMD SMT je neuvěřitelně užitečné pro širokou škálu úloh, které jsou v podnicích běžné. Ne každá úloha však SMT potřebuje nebo z něj má prospěch. Prostřednictvím našich testů jsme ukázali, jak je AMD schopno využít rozdílů ve výrobě k dodání solidního produktu s jedinečnou hodnotou. Organizace navrhující platformy pro specifické typy úloh, které vyžadují čistá jádra bez SMT, mohou ušetřit peníze zakoupením AMD EPYC 9754S, u kterého je SMT trvale deaktivováno z výroby.
Amazon