@      AI时代算力为王 AMD 64核EPYC重新定义高性能计算

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AI时代算力为王 AMD 64核EPYC重新定义高性能计算

AI时代的算力、算法和数据处在一栽螺旋式的升迁有关中,固然芯片制程和计算性能的升迁,使得对算力的渴求不像以前那样迫切,但当算法遍及和数据累积达到一个新的程度时,原本的算力又不足了,成为AI性能升迁的硬指标。

2019年5月初,AMD度过了本身的50岁生日。创办50年来,它已经成长全球唯逐一个拥有高性能CPU和GPU芯片的半导体公司。也是在2019年,AMD推出了7nm Zen2架构的新一代霄龙/锐龙处理器,这是21世纪以来继64位K8之后AMD最主要的CPU升级之一。        

在7nm Zen2架构处理器上,AMD再次将CPU性能和核心数目升迁到了一个新纪录上。相比上一代Zen架构,单核心IPC性能升迁15%,相等可不悦目;核心数目更是直接翻番,第二代EPYC处理器以8的倍数从8核、16核……到48核,以及最高的64核128线程,可谓豪华。得好于EPYC的设计下放到消耗级产品,主流桌面锐龙也做到了16核32线程,HEDT发烧平台做到了24核、32核乃至64核128线程。

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在7nm Zen2发布之后,有分析师评价说,这是AMD 50年来始次在架构及工艺上同时领先对手,这在以前是异国过的。

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AMD CEO苏姿丰在去年的发布会上外态,AMD已经变了,得好于一系列技术及产品突破,AMD从行家印象中的市场导向型企业变成了技术导向型企业,并且是“技术领导”型企业。

从2017年正式重返高性能计算周围,在2年时间里AMD经过三代锐龙、两代霄龙处理器的发展,就站上了高性能计算周围的制高点,他们是怎么做到的呢?

7nm Zen2创新制胜:x86始发幼芯片设计 64核128线程破纪录

在AMD推出Zen架构处理器之前,x86 CPU走业的发展已经凝滞众年了。单核性能众年异国清晰升迁,众核也异国清晰转折,桌面市场10年间都是最众4核8线程,服务器市场还中止在20 核心时代,业界无奈称之为“挤牙膏”,这主要窒碍了x86走业的发展。

AMD在第一代Zen上取得了突破,IPC性能大涨52%不说,还顺手将CPU核心数目升迁了一倍,桌面遍及8核16线程,EPYC霄龙处理器也做到了32核64线程,众义务性能轻快碾压对手的CPU。

在7nm Zen2处理器上,AMD又实现了一次性能突破,大胆屏舍了传统设计思路,始次在x86走业行使了chiplets幼芯片设计,CPU计算核心与IO核心别离,核心数翻倍,最众64核128线程,再一次将CPU计算性能推向了新高潮。

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以第二代EPYC为例,它的64核架构实际上就是1 8模块构成的。中心最大的谁人是IO核心,称为IOD(IO Die),行使了12nm工艺制造,根据必要集成了分别数目的DDR主控、PCIe主控、IF总线等IO单元,EPYC版的IOD核心面积416mm2,集成340亿晶体管。

IO核心周围的8个模块则是CPU核心,7nm工艺制造,成为CCD(Core Chiplet Die),每个CCD中有8核16线程CPU,面积74mm2,集成38亿晶体管。

云云一来,AMD在设计EPYC处理器的时候就有有余的变通性,相通搭积木那样堆出分别核心的EPYC处理器,以8的倍数,从8核到64核CPU只需考虑分别的IO核心及CCD核心搭配即可。

这栽纤巧的设计不光授予了第二代AMD EPYC处理器变通性,还大幅降矮了成本。根据AMD的测算,核心数越众,成本上风就越清晰,行业动态64核7nm锐龙行为100%基准的话,那么48核的成本就是0.9,而原生48核设计的成本起码是1.9,比幼芯片设计高太众了,几乎翻倍。

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自然,最主要的一点还有,在第二代EPYC处理器众核性能再次翻倍的同时,单核性能并异国止步,议决7nm工艺及架构改进,AMD在Zen2上实现了15%的IPC性能升迁,Cinebench基准测试中实际升迁20%以上。

总之,AMD的64核EPYC处理器倚赖7nm Zen2纤巧、变通的架构设计,再次将高性能计算能力翻倍,从发布到现在已经打破了起码140项世界计算纪录,并且还在赓续赓续地升迁中。

EPYC高性能计算成功之道:把握技术趋势、敢于创新

为何EPYC处理器能够取得云云的成功,2011年进入AMD公司、2014年担任CEO的苏姿丰(Lisa Su)是最有说话权的。此前,对半导体走业另一个巨头英特尔来说,发展是遵命其著名的Tick-Tock战略的,要么升迁芯片制造工艺,要么更新设计架构。

对AMD来说,他们急需一次爆发,所以公司决定双管齐下,创造一个崭新的产品组相符。

苏姿丰说服了客户,消耗数年时间打造出了这一代7nm Zen2架构的处理器。在友商照样行使14nm工艺的情况下,AMD在升级架构的同时,上马最先辈的7nm工艺无疑是有极大风险的,但末了原形表明AMD“赌对了”。

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对AMD来说,以前几年最大的收收获是他们成功制定并实走了新一代路线图,从2017年的14nm Zen架构开起,AMD在工艺、架构上就保持着同步升级的节奏,转折了业界Tick-Tock两年升级一次的通例。

遵命路线图发展下去,2020年AMD还会推出7nm工艺的Zen3架构的处理器,始发于第三代EPYC处理器 “Milan” (米兰)中,今岁暮答该就会上市了。

再去后,AMD也正式宣布了5nm工艺的Zen4架构,同样会最先行使于第四代EPYC处理器“Genoa”(炎那亚)中。

AI时代来临 高性能计算新篇章开启

倚赖7nm Zen2强劲的性能外现,AMD赢得了顶级超算的青睐。AMD先后宣布了新一代E级超级计算机 Frontier和El Capitan,预期峰值处理能力别离为150亿亿次FLOPS和200亿亿次FLOPS以上,计划别离于2021年和2023年交付,后者有看在交付后成为世界上速度最快的超级计算机。

Frontier将采用下一代EPYC,建成后,议决大幅升迁大周围人造智能、数据分析和模拟的性能来实现科学突破,协助科学家开展更众计算。

在Frontier创新收获的基础上,El Capitan采用代号为“Genoa”(炎那亚)的下一代 AMD EPYC处理器以及针对高性能计算和AI做事负载而优化的新式架构的下一代 Radeon Instinct GPU。前者将基于“Zen 4”处理器核心来声援下一代内存和 I/O 子编制,从而更好地服务于 AI 和高性能计算做事负载,后者将采用下一代高带宽内存以实现特出的深度学习惯能。El Capitan云云的设计将在 AI 和机器学习数据分析方面实现飞跃。

接下来的高性能计算该如何发展?从Zen2来看,人们对CPU单核及众核心的性能请求已经达到一个比较舒坦的地步,现在更关键的是如何行使好这些众核CPU的性能。最有期待的周围答该是AI人造智能了,AI时代的算力、算法和数据交替上升,对更高算力的需求永赓续休,成为AI性能升迁的硬指标。

上面挑到的Frontier超算性能简单就达到了现在排名第一的超算编制Summit的7倍程度,而El Capitan的计算能力则更高。

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AMD CEO苏姿丰前不久批准采访时就泄漏了这方面的新闻,她举了一个前景很诱人的例子,那就是AI人造智能有关的语音识别,现在处理器文本新闻不必要众强的CPU性能,但语音识别云云的行使场景现在众是靠后台的数据中心运算的。

倘若超算技术下放到消耗级产品上,那么语音识别等行使就能够行使本地的处理器来计算,云云速度、效果就会好许众。

根据苏姿丰的展望,EPYC处理器所代外的高性能计算会在异日5到10年里深切影响吾们的生活,不光仅是推动数据中心周围的高性能计算发展,还会进一步促进与消耗级产品的融相符,稀奇是在AI技术飞速发展的过程中,无处不在的澎湃算力都是最关键的。