AMD EPYC 7003 米蘭處理器發布

by 萊爾·史密斯 on 2021 年 3 月 15 日

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隨著 AMD EPYC 7003 的發布，以及隨之而來的有關下一代 CPU 發布的大量新信息，“進軍米蘭”終於結束了。新的 EPYC（霄龍）CPU 是處理器領域的一項技術壯舉，它建立在前兩個版本的成功基礎上，發布了令人印象深刻的基準測試和全新記錄。 AMD 大膽宣稱，新的 EPYC（霄龍）提供的性能是當前競爭產品的兩倍（公平地說，這是在 Intel Ice Lake 在不久的將來上市之前）以及更多的安全增強功能。

AMD Zen 3架構

全新的AMD EPYC 7003系列處理器採用Zen 3核心架構，與採用上一代（Zen 2）技術的處理器相比，效能提升顯著。事實上，AMD聲稱這是Zen架構短暫生命週期內最全面的設計革新。

與上一代技術相比，Zen 3 架構每 MHz 頻率的性能平均提高 19%。這是通過一系列前端增強實現的，包括雙倍 L1 分支目標緩衝區 (BTB)、改進的分支預測器帶寬和準確性、更高的存儲/加載帶寬以及更快的 Op-cache 和指令緩存之間的切換。

Zen 3 架構採用新的統一複雜設計：它現在將 8 個內核和 32MB 的 L3 緩存組合到一個資源組中，這減少了裸片每個元素之間的距離，以最大限度地減少通信時間。這顯著減少了核心到核心和核心到緩存的延遲。對延遲敏感的用例會在這裡找到很多愛，因為關鍵任務現在可以直接訪問比 Zen 3 架構高一倍的 L2 緩存。

儘管有所有這些性能改進，但功耗和熱設計功耗 (TDP) 不會增加。

AMD 霄龍 7003 規格

如上所述，EPYC 7003 採用 Zen 3 x86 內核架構（64 核/128 線程），每個小芯片共享高達 32MB 的三級緩存/內核。它還具有更平坦的 NUMA（即非均勻內存訪問）域和 3W 至 120W 的熱設計功率範圍。在內存方面，它支持高達 280Mhz 的 8 通道 DDR4 技術，並可選擇 3,200 通道內存交錯，後者允許 CPU 有效地跨多個 DIMM 分配內存訪問。此外，它還支持 RDIMM、LRDIMM、6DS（三維堆疊）和 NVMDIMM-N。

第三^代AMD EPYC 處理器也採用整合式 I/O，無需晶片組。例如，它擁有 128 條 PCIe Gen3/4 通道，支援最多 32 個 SATA 或 NVMe 直連硬碟，雙路配置還可選配 162 個通道。

AMD 第三代 EPYC（霄龍）安全性變得更好

^{正如我們預期的那樣，AMD在第三}代EPYC處理器中繼續專注於安全性。這對於IT部門和管理員來說至關重要，因為伺服器通常儲存大量需要保護的客戶/使用者私密資訊。

與上一代型號一樣，7003 系列僅允許用戶通過 BIOS 加載運行可信代碼，這有助於在操作系統初始化之前防止惡意代碼和 Rootkit/bootkit。這是通過專用安全子系統和安全引導功能進行管理的，後者確保引導加載程序在 x86 內核開始執行 BIOS 代碼之前驗證 BIOS。一旦 BIOS 通過身份驗證，操作系統引導加載程序就會加載操作系統或管理程序。

CPU 的內存控制器本身也有一個 AES-128 引擎。這意味著加密密鑰由 AMD 安全處理器管理，不會暴露給 x86 CPU。此外，來賓操作系統通過頁表選擇要加密的頁面，並且無需更改最終用戶應用程序。

EPYC CPU 通過 AMD 的安全內存加密 (SME) 對主系統內存的內容進行加密，確保在每次系統重置時使用隨機生成的密鑰對所有系統內存進行加密。這項技術的獨特之處在於它保護使用中的數據，而不是像其他品牌那樣只保護靜態數據。這有助於防止未經授權的用戶獲取密碼和密鑰等敏感數據。無法物理保護其服務器的企業將發現此功能的最大用處，因為它有助於減輕個人闖入服務器機房並移除/修改 DIMM 的硬件探測攻擊。

米蘭 CPU 還通過安全加密虛擬化 (SEV/SEV2) 突出顯示，這是一種允許對虛擬機內存進行加密的技術。更具體地說，它在 VM 之間以及 VM 和管理程序之間提供了強大的加密隔離。這將有助於提高系統安全性，防止以下攻擊：

內存抓取（或 RAM 抓取）：這是一種掃描設備內存以竊取私人用戶信息（如信用卡和其他個人標識符）的惡意軟件。攻擊者然後使用此信息進行開發或身份盜用。
冷啟動攻擊：這是由能夠物理訪問服務器的個人犯下的，他們將在服務器上通過硬重置運行 RAM 內存轉儲。然後，攻擊者將可以不受限制地訪問生成的數據，他們會分析這些數據以獲取敏感的私人用戶信息。

儘管上述所有這些安全功能都存在於上一代產品中，但 AMD 已將安全嵌套分頁 (SNP) 添加到第三代 EPYC CPU 中。借助 SNP，CPU 現在具有內存完整性保護功能，有助於防止基於虛擬機管理程序的惡意攻擊。

AMD EPYC 7003 型號

AMD 列出了新的 EPYC 18 CPU 系列中的所有 7003 個型號，它們具有相當容易理解的命名約定：

第一個和最後一個數字將相同，因為它們都屬於 3^rd 一代（米蘭）EPYC CPU。
第二個數字是指內核數：
- 2：8芯（72F3）
- 3：16核（7312/P、7343、73F3）
- 4：24核（74F3、7443/P、7413）；或 28 核 (7453)
- 5：32核（75F3、7543/P、7513）
- 6：56核（7663）或48核（7643）
- 7：64 核（7763、7713/P）

AMD 將這些型號分為三個處理組：核心性能組，該組 CPU 擁有最高的頻率和更大的緩存/核心比率；核心密度組，該組 CPU 注重最高的核心數和線程數；以及均衡優化組，該組 CPU 兼顧了性能和總體擁有成本 (TCO)。與上一代產品一樣，買家還需要考慮 CPU 核心數量對授權的影響，因為超過 33 個核心的 CPU 會被 VMware 等軟體供應商視為兩個處理器授權。

正如您在下面看到的，“F”型號是指定為性能和內核優化最高的 CPU：

AMD EPYC 7003 系列處理器定價

如下表所示，AMD EPYC 7003 系列的高端和低端型號之間的定價差異很大。例如，EPYC 7313P（3.0GHz 處理器，16 核 32 線程）售價 913 美元，而 EPYC 7763（64 核，128 線程，3.5GHz）是最昂貴的型號，將近 8 美元. “每核優化”模型的價格從 2.5 美元到近 5 美元不等。

型號＃	核心	Threads	基頻 (GHz)	最大升壓頻率（高達 GSi）	默認熱設計功耗 (w)	cTDP 最小值 (w)	cTDP 最大值 (w)	三級緩存（MB）	1Ku定價
7763	64	128	2.45	3.50	280	225	280	256	$7,890
7713	64	128	2.00	3.675	225	225	240	256	$7,060
7713P	64	128	2.00	3.675	225	225	240	256	$5,010
7663	56	112	2.00	3.50	240	225	240	256	$6,366
7643	48	96	2.30	3.60	225	225	240	256	$4,995
7543	32	64	2.80	3.70	225	225	240	256	$3,761
7543P	32	64	2.80	3.70	225	225	240	256	$2,730
7513	32	64	2.60	3.65	200	165	200	128	$2,840
7453	28	46	2.75	3.45	225	225	240	64	$1,570
7443	24	48	2.85	4.00	200	165	200	128	$2,010
7443P	24	48	2.85	4.00	200	165	200	128	$1,337
7413	24	48	2.65	3.60	180	165	200	128	$1,825
7343	16	32	3.20	3.90	190	165	200	128	$1,565
7313	16	32	3.00	3.70	155	155	180	128	$1,083
7313P	16	32	3.00	3.70	155	155	180	128	$913
“F”系列——每核優化
75F3	32	64	2.95	4.00	280	225	280	256	$4,860
74F3	24	48	3.20	4.00	240	225	240	256	$2,900
73F3	16	32	3.50	4.00	240	225	240	256	$3,521
72F3	8	16	3.70	4.10	180	165	200	256	$2,468
DDR 通道	8
最大 DDR 頻率 (1DPC)	3200
PCIe 4	x128

AMD EPYC Gen3 真實世界結果

AMD強調，其新款CPU在實際應用上帶來了顯著的效能提升。例如，VMware Horizon（一個可在混合雲環境中安全地交付虛擬桌面和應用程式的VDI平台）的整體效能將會顯著提升。 AMD表示，將兩顆EPYC 7763（該公司核心密度最高的型號，擁有64個核心）與兩顆Intel Xeon Gold 6258R（Gold系列的高端型號）進行比較後，AMD指出，EPYC 7763支援的桌面會話數最多可達到後者的兩倍多。 AMD也表示，EPYC 7763在維持「非常出色」的反應速度的同時，也能支持「隨時隨地辦公」的理念。此外，EPYC 7763還提供集中式安全功能，並能夠控制每個桌面會話的成本。

在關係數據庫性能方面，AMD 聲稱與具有相同內核數的上一代 EPYC 處理器相比有了顯著改進。例如，將 EPYC 75F3（32 核）與第二代 EPYC 2（7542 核）進行比較時，AMD 表示下一代型號提供的 TPM（可信平台模塊）/每分鐘新訂單數量增加了大約 32%。組織還可以啟用安全性而不必擔心影響性能。

更少的空間，更好的性能

持續比較英特爾的產品，AMD指出，實現預期部署所需的伺服器數量有顯著差異。 AMD聲稱，對於25,000個整數運算單元的效能，企業只需32台AMD EPYC 7763伺服器（佔用三個伺服器機架），而英特爾則需要63台Intel Xeon 6258R伺服器（佔用四個伺服器機架）。這意味著伺服器數量減少了49%，空間佔用減少了25%，功耗降低了35%，四年總擁有成本也降低了35%。當然，這是基於英特爾目前第二代產品的性能^比較。