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AMD 搶先發(fā)布 7nm 服務(wù)器芯片 “米蘭”

2021-05-18 18:03:01
當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月16日星期一,AMD發(fā)布了一款名為米蘭的服務(wù)器芯片,旨在從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾那里獲得更多的市場(chǎng)份額
AMD表示,其最新的“米蘭”服務(wù)器芯片比目前最好的數(shù)據(jù)中心芯片速度更快。據(jù)悉,AMD完成了芯片的設(shè)計(jì),并委托臺(tái)積電采用7 nm芯片制造工藝實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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在AMD服務(wù)器處理器的演進(jìn)路線圖中,“米蘭”具有重要的戰(zhàn)略地位。繼前兩代“那不勒斯”和“羅馬”之后,“米蘭”對(duì)在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)上進(jìn)一步進(jìn)攻這座城市寄予厚望。
發(fā)布會(huì)上,AMD高級(jí)副總裁兼服務(wù)器業(yè)務(wù)總經(jīng)理丹麥克納馬拉(Dan  McNamara)、AMD全球院士兼Zen  core首席設(shè)計(jì)師邁克克拉克(Mike  Clark)、AMD院士兼SoC架構(gòu)師諾亞貝克(Noah  Beck)、AMD  EPYC全球產(chǎn)品管理副總裁拉姆佩迪霍拉(Ram  Peddibhotla)接受了包括微網(wǎng)在內(nèi)的媒體采訪,從架構(gòu)、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品等方面詳細(xì)介紹了“米蘭”背后的更多細(xì)節(jié)。
丹麥克納馬拉(Dan  McNamara)表示,“米蘭”的發(fā)布將進(jìn)一步鞏固AMD在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的地位,無(wú)論是在核心還是在系統(tǒng)層面都表現(xiàn)出卓越的性能。對(duì)于市場(chǎng)用戶來(lái)說(shuō),“米蘭”在總擁有成本方面會(huì)帶來(lái)更高的價(jià)值,AMD也在加速生態(tài)布局,圍繞“米蘭”推出更多應(yīng)用。
7nmZen3架構(gòu)的IPC性能提升19%
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自2017年重返數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)以來(lái),AMD一直在追求架構(gòu)的創(chuàng)新以及由此帶來(lái)的性能飛躍。從Zen1到Zen3,IPC性能有了顯著提升。比如,搭載Zen2架構(gòu)的“羅馬”發(fā)布時(shí),其IPC性能比上一代提升了15%,而這款Zen3架構(gòu)的IPC性能提升了19%左右,遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。
按照Mike  Clark的說(shuō)法,要取得這樣的進(jìn)步,整個(gè)架構(gòu)的每個(gè)環(huán)節(jié)都必須單獨(dú)優(yōu)化。首先,在Zen3上,AMD改進(jìn)了分支預(yù)測(cè)的功能,不僅提高了精度,而且可以更快地到達(dá)目標(biāo),同時(shí)可以在系統(tǒng)中發(fā)出更快的指令,增加指數(shù),的吞吐量,增加更多的管道來(lái)提高吞吐量,同時(shí)也賦予了推理的工作量。從四核到八核,整體通訊速度加快,效果更加完美。即使在線程數(shù)量較少的系統(tǒng)中,由于共享內(nèi)存調(diào)用,也可以減少有效內(nèi)存訪問(wèn)的延遲。
具體來(lái)說(shuō),從Zen2到Zen3,AMD在前端改進(jìn)方面將BTB翻了一番,達(dá)到1024。同時(shí)增加了分支預(yù)測(cè)器的帶寬,在分支預(yù)測(cè)中消除了冒泡現(xiàn)象,因?yàn)槊芭莠F(xiàn)象是很多架構(gòu)中普遍存在的問(wèn)題,可以更快地從誤測(cè)中恢復(fù)并尋址。
Mike  Clark說(shuō),對(duì)于更大的服務(wù)器工作負(fù)載,Zen3可以更無(wú)縫地在op緩存和I緩存之間切換,實(shí)現(xiàn)更高粒度的流水線切換。
在執(zhí)行部分,Zen3首先為整數(shù)設(shè)置了特殊的分支和ST數(shù)據(jù)挑選器,窗口更大,減少了一些運(yùn)行延遲,增加了二位寬的調(diào)度和浮點(diǎn)分布,F(xiàn)MAC循環(huán)更快,有兩個(gè)INT8的IMAC流水線。
在負(fù)載存儲(chǔ)部分,Zen3有三個(gè)負(fù)載,兩個(gè)存儲(chǔ),增加了操作的靈活性,優(yōu)化了內(nèi)存依賴的檢測(cè)。同時(shí),我們還為這些非常隨機(jī)的內(nèi)存操作提供了六頁(yè)表查詢器,以實(shí)現(xiàn)更好的TLB查詢。
在指令集方面,Zen3在加速、加密和解密算法上將AVX2指令擴(kuò)展到256位。邁克克拉克指出,安全性是改進(jìn)的最大部分。首先改進(jìn)了SEV,限制了中斷的注入,限制了惡意管理程序注入SEV-ES客戶中斷/異常類型,可以將調(diào)試寄存器添加到交換狀態(tài)。
此外,邁克克拉克(Mike  Clark)介紹說(shuō),當(dāng)?shù)谝淮鶨PYC產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí),該行業(yè)正受到幽靈的攻擊。現(xiàn)在,當(dāng)時(shí)的應(yīng)對(duì)方式不是最優(yōu)解。但是到了現(xiàn)在的三代,應(yīng)該說(shuō)AMD在架構(gòu)上做了很強(qiáng)的防御,同時(shí)性能損失也可以降到最低,在提高IPC性能的同時(shí)大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
目前AMD采用與第三方芯片廠商合作的模式進(jìn)行量產(chǎn)。然而,英特爾采取了不同的戰(zhàn)略來(lái)制造自己的芯片,但最新一代芯片制造技術(shù)的延遲給它帶來(lái)了麻煩。相比之下,“米蘭”芯片及其前身的表現(xiàn)優(yōu)于英特爾芯片,這有助于AMD攫取更多的市場(chǎng)份額,并贏得客戶的青睞,如字母表的谷歌
但是英特爾即將反擊。分析師預(yù)計(jì),英特爾將在未來(lái)幾周推出最新的“冰湖”服務(wù)器芯片,這將是英特爾10納米制造工藝批量生產(chǎn)的第一個(gè)服務(wù)器芯片。英特爾10納米制程生產(chǎn)的芯片性能與7納米制程生產(chǎn)的米蘭芯片相當(dāng)。
不考慮這兩個(gè)芯片的速度,AMD預(yù)計(jì)會(huì)有一些優(yōu)勢(shì),比如每個(gè)芯片上有更多的計(jì)算內(nèi)核,使得芯片能夠同時(shí)處理更多的軟件應(yīng)用。

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