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140+項世界紀錄 解讀第二代AMD EPYC處理器領先性能

上傳:我心亂飛     來源:信息存儲服務     日期:2020-03-31

[摘要]  
   第二代AMD EPYC(霄龍)處理器斬獲的眾多世界紀錄分別涵蓋大數據分析、云計算和虛擬化、高性能計算、媒體娛樂、SDI/企業這五大領域。那么第二代AMD EPYC(霄龍)處理器如此成功的秘訣是什么呢
 
[正文]    

   作為一款現代數據中心的高性能x86服務器處理器,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器還未發布便受到了業界的廣泛關注。而從問世至今,擁有強勁性能的第二代AMD EPYC(霄龍)處理器不僅為數據中心樹立了新標準,同時還斬獲超過140項世界紀錄,并且這些紀錄還在持續增加。迄今為止,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器斬獲的眾多世界紀錄分別涵蓋大數據分析、云計算和虛擬化、高性能計算、媒體娛樂、SDI/企業這五大領域。那么第二代AMD EPYC(霄龍)處理器如此成功的秘訣是什么呢?下面我們不妨分別對這五大領域的世界紀錄進行解讀。

大數據分析

   如今,互聯網金融、智能圖像識別等行業和技術對大數據分析系統的性能需求越來越高,這需要利用更多核心、更大內存帶寬和海量I/O對海量數據進行分析和處理,而這也是第二代AMD EPYC(霄龍)處理器最擅長的領域之一。采用Chiplet模塊化設計的第二代AMD EPYC(霄龍)處理器最多可提供64核128線程的超高規格,可為用戶提供堪稱“當下地表最強”的卓越計算性能。同時它支持DDR4 3200內存,單路理論最高內存帶寬可達204.8 GB/s,并且最多還可提供理論傳輸帶寬可達512GB/s的128條行業領先的PCIe 4.0通道,可大幅提升新一代高性能顯卡、聯網設備、NVMe存儲、局域網卡等設備的性能帶寬。正因如此,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器進一步擴展了它在大數據分析領域的領先地位,而且還在該領域的30多項基準測試中獲得新的世界紀錄。

140+項世界紀錄 解讀第二代AMD EPYC處理器領先性能


【圖1】第二代AMD EPYC(霄龍)處理器最多可提供64核128線程的超高規格,核心頻率最高可達3.4GHz。

   目前,TPC® Express Benchmark HS (TPCx-HS) 是主流的行業標準,用于對基于Hadoop的大數據分析系統進行基準測試,以嚴謹的技術、直觀的對比和廠商中立的方式對性能和性價比進行評估。憑借超高的核心數量、海量I/O及內存容量和帶寬,基于第二代 EPYC(霄龍)7502P處理器的服務器在TPC® Express Benchmark HS@30TB基準測試中,以25.47 HSph@30TB的得分創下了30TB單路、總體性能、總體性價比這3項世界紀錄。不僅如此,基于第二代EPYC(霄龍)7542和第二代EPYC(霄龍)7702這兩款處理器的服務器,也在大數據分析領域的基準測試中共斬獲近20項世界紀錄,這些都是第二代AMD EPYC(霄龍)處理器非常適合應用在大數據分析領域的印證。

140+項世界紀錄 解讀第二代AMD EPYC處理器領先性能


【圖2】基于第二代 EPYC(霄龍)7502P處理器的服務器在TPC® Express Benchmark HS@30TB基準測試中,以25.47 HSph@30TB的得分創下了30TB單路、總體性能、總體性價比這3項世界紀錄。

云計算和虛擬化

   云計算和虛擬化應用不僅要求服務器擁有強勁的處理器內存性能,同時還對其I/O帶寬提出了非常高的要求。擁有最高64核128線程核心規格,單路理論最高內存帶寬可達204.8 GB/s,同時還配備128條PCIe 4.0通道的第二代AMD EPYC(霄龍)處理器,在云計算和虛擬化平臺的基準測試中,展現出了得天獨厚的性能優勢。

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【圖3】相比上一代產品,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器內存頻率和內存帶寬大幅提升。

   VMmark®工具通過運行數據中心中常見的虛擬化應用工作負載和基礎設施任務來衡量虛擬化平臺的性能和可擴展性。基于第二代EPYC(霄龍)7742處理器的服務器在VMmark® 3.1 基準測試中獲得9.1Score @ 10 tiles的優異成績,并創下單路配對世界紀錄。不僅如此,基于第二代EPYC(霄龍)7702處理器的服務器還在SPECvirt®_sc2013和VMmark® 3.1等基準測試中斬獲5項世界紀錄。由此可見,憑借超高的核心數量、內存容量、帶寬以及海量I/O,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器已經給云計算和虛擬化應用樹立了新的性能標準。

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【圖4】基于第二代EPYC(霄龍)7742處理器的服務器在VMmark® 3.1 基準測試中獲得9.1Score @ 10 tiles的優異成績,并創下單路配對世界紀錄。

高性能計算

   近幾年,高性能計算已經被應用到網絡信息安全、智慧城市與城市治理等社會生活的多個方面。面對呈指數級增長的海量數據,提高計算性能勢在必行。想要達到更高性能計算水平,HPC用戶需要更高的吞吐量和處理能力,而第二代AMD EPYC(霄龍)處理器就恰好能夠滿足其算力需求。

   目前,基于第二代AMD EPYC(霄龍)處理器的服務器已經在高性能計算領域創下多達25項世界紀錄。其中,多款第二代AMD EPYC(霄龍)處理器在SPECrate 2017 Floating Point和SPECspeed® 2017 Floating Point中共斬獲19項世界紀錄。如此亮眼的表現與其優異的浮點運算性能密不可分。

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【圖5】憑借優異的浮點運算性能,基于第二代 EPYC(霄龍)7742 處理器的服務器在SPECrate® 2017 Floating Point (Base) 基準測試中273 SPECrate®2017_fp_base,創下了單路世界紀錄。

   第二代AMD EPYC(霄龍)處理器的Zen 2架構在上一代架構的基礎上進行了大幅改良,其浮點運算單元的數據路徑寬度達到256bit,相比上一代AMD EPYC(霄龍)處理器實現翻倍,這使得前者具有更大的吞吐量,同時也更好地實現了對AVX-256指令的支持。不僅如此,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器浮點運算單元的數據載入和存儲帶寬也獲得大幅提升,這將使其數據傳輸的效率更高,并減少與整數單元出現沖突的概率。再加上第二代AMD EPYC(霄龍)處理器得到超多x86核心數量和超強內存及I/O帶寬的加持,能夠擁有如此強悍的性能表現自然也在意料之中。

   如今,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器在氣象建模、流體力學、系統仿真等領域的表現非常亮眼,并且還為俄勒岡州立大學和圣母大學等高校的科學研究提供更強大的運算性能。此外,AMD正在與美國能源部橡樹嶺國家實驗室合作研發百億億級超級計算機Frontier,而將于2023年在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)實驗室面世的百億億次級超級計算機El Capitan也將采用下一代AMD EPYC CPU和AMD Radeon Instinct GPU。可見第二代AMD EPYC(霄龍)處理器已經得到HPC用戶的廣泛認可,同時也是目前市場上滿足HPC用戶算力需求的上佳之選。

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【圖6】第二代AMD EPYC(霄龍)處理器在氣象建模、流體力學、系統仿真等領域的表現非常亮眼。

SDI/企業

   嚴苛的SDI和企業應用工作負載需要高性能處理器來支持,AMD為此推出了性能不妥協的單路解決方案和高性能的雙路解決方案。其中,基于第二代 EPYC(霄龍)7702P處理器的單路服務器在這一領域的基準測試中獲得10項世界紀錄,而基于第二代 EPYC(霄龍)7702/7H12/7742這3款雙路處理器的服務器則在這一領域的基準測試中創下多達47項世界紀錄。

   例如,基于第二代 EPYC(霄龍)7742處理器的服務器在SPECjbb® 2015-Composite Critical 基準測試中,以248786分創下Linux®雙路、總體性能等3項世界紀錄;基于第二代 EPYC(霄龍)7702P處理器的服務器在SPECjbb® 2015-Distributed Critical基準測試中,以90134分創下Windows®單路世界紀錄。

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【圖7】基于第二代 EPYC(霄龍)7742處理器的服務器在SPECjbb® 2015-Composite Critical 基準測試中,以248786分創下Linux®雙路、總體性能等3項世界紀錄。

   除了處理器的運算性能之外,SDI和企業應用同樣非常關注其I/O數據傳輸性能。第二代AMD EPYC(霄龍)處理器具備業界領先的128條PCIe 4.0通道,可為群集環境提供高性能鏈接和出色的I/O吞吐能力。因此,憑借超高的核心數量、海量I/O及內存容量和帶寬,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器可輕松應對非常嚴苛的SDI和企業應用工作負載。

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【圖8】第二代AMD EPYC(霄龍)處理器具備業界領先的128條PCIe 4.0通道,可為群集環境提供高性能鏈接和出色的I/O吞吐能力。

媒體娛樂

   Cinebench R15和Cinebench R20是考察處理器3D圖形渲染性能的常用測試工具,器測試成績對處理器的核心規格和內存性能非常敏感。作為第二代AMD EPYC(霄龍)系列的旗艦級處理器,第二代EPYC(霄龍)7742在Cinebench R15和Cinebench R20測試中均創下雙路和總體性能世界紀錄。第二代EPYC(霄龍)7742擁有如此亮眼表現的主要原因在于其強悍的核心規格和行業領先的內存性能。首先在核心規格方面,采用7nm生產工藝并基于Zen 2架構的第二代EPYC(霄龍)7742處理器擁有高達64核128線程,其基礎核心頻率為2.25GHz,最大加速核心頻率高達3.4GHz。就目前來看,第二代EPYC(霄龍)7742的核心規格堪稱“地表最強”,這也為它創下上述世界紀錄打下了堅實的基礎。在內存性能方面,第二代EPYC(霄龍)7742支持DDR4 3200內存頻率,單路最多可支持4TB內存容量,同時單路最高內存帶寬可達行業領先的204.8 GB/s。相比之下,第二代EPYC(霄龍)7742處理器的核心和內存規格不僅大幅領先上一代旗艦產品EPYC(霄龍)7601,同時也將其競品甩在身后,所以在Cinebench R15和Cinebench R20測試中創下世界紀錄自然也在意料之中。

140+項世界紀錄 解讀第二代AMD EPYC處理器領先性能


【圖9】

140+項世界紀錄 解讀第二代AMD EPYC處理器領先性能


【圖10】基于第二代EPYC(霄龍)7742處理器的雙路系統在Cinebench R20中,以31846分創下雙路世界紀錄。

現代數據中心的上佳之選

   充分覆蓋大數據分析、云計算和虛擬化、高性能計算、SDI/企業等領域,創下超過140項世界紀錄,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器優異的性能表現著實令人欽佩,而能夠達到如此卓越成就自然與其創新架構、高核心數、大內存容量、高內存帶寬和海量I/O密不可分。

   作為業界首款采用7nm生產工藝的x86服務器CPU,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器擁有業界領先的核心數和線程數,能夠提供當下最大化的并行性能,并讓企業客戶更輕松地處理新型數據中心工作負載。最高支持4TB 內存容量,內存頻率可達DDR4 3200,單路理論最高內存帶寬可達204.8 GB/s,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器的這些亮眼的內存特性讓它能輕松應對氣象建模、流體力學計算等應用的嚴苛工作負載。得益于PCIe 4.0標準的加持,第二代AMD EPYC(霄龍)處理器對于有高速數據處理需求的數據中心、高性能計算、云計算等領域來說,其超高帶寬的PCIe 4.0 通道帶來的性能提升非常可觀,所以也能進一步為數據中心加速。

   對于高性能計算、大數據分析等領域的企業用戶來說,卓越的性能固然重要,同時處理器的安全性也同樣不容忽視。第二代AMD EPYC(霄龍)處理器集成了安全協處理器,可以確保固件數據等片外非易失性存儲的安全,同時還支持AMD的多種內存加密技術,可為企業用戶提供非常可靠的安全性。因此,集領先性能和超高安全性與一身的第二代AMD EPYC(霄龍)處理器的確是現代數據中心的上佳之選。

   (新聞稿 2020-03-31)


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