AMD EPYC Rome verhoogt de druk op Intel met 7nm 64-core serverchips

AMD is klaar om Intel te bestormen op de servermarkt met zijn nieuwe 7nm EPYC Rome-chip. Het loopt hiermee een jaar voor op Intel, dat pas halfweg 2020 een antwoord klaar heeft. Betere prestaties, scherpe prijzen en een lager energieverbruik zijn belangrijke troeven.

AMD Epyc Rome is een voortzetting van de Zen-microarchitectuur die debuteerde in AMD Epyc Naples twee jaar geleden. Dankzij een innovatief chipletdesign met diverse modules, enkele unieke features en de procesverkleining van 14nm naar 7nm, zet AMD druk op de ketel bij Intel.

De servermarkt wordt vandaag gedomineerd door Intel, met een marktaandeel van ongeveer 95 procent. Volgens Tom’s Hardware maakt Intel op één dag evenveel winst als AMD over een heel kwartaal. Met de lancering van de eerste Epyc-chip twee jaar geleden schoot de serverwereld wakker. Epyc Rome moet ervoor zorgen dat diezelfde markt de overstap durft te maken, door zich als leider te positioneren.

80 wereldrecords

Tijdens de persconferentie pronkt AMD met 80 wereldrecords, het hoogste ooit binnen datacenterhardware voor de fabrikant. Nog straffer is dat heel wat cijfers een verbetering van 40 tot 50 procent optekenen, tot 80 procent in het meest extreme geval. De prestatieboost komt er dankzij grotere L3-caches, PCI Express 4.0-ondersteuning (voor gpu’s en andere acceleratoren) en een verviervoudiging van de floating-point-prestaties.

 

amd epyc rome
Beeld: Tom’s Hardware

De line-up bestaat uit 19 verschillende Epyc Rome-modellen, waarvan 14 binnen de two-socket servers (2P) en 5 binnen de single-socket servers (1P). De 2P Epyc Rome-modellen passen even goed in 1P (niet andersom), maar AMD wil graag met deze splitsing duidelijkheid scheppen rond zijn line-up.

Het absolute topmodel (Epyc 7742) krijgt 64 kernen, 128 threads en 256 MB L3-cache mee, een primeur binnen de servermarkt. De onderkant van de line-up heeft 8 kernen, 16 threads en 64 MB L3-cache. De hele line-up schaalt mooi naar boven, met hogere basiskloksnelheden bij modellen met een lager aantal kernen. Opvallend is dat de maximale boostsnelheid bij nagenoeg alle chips hetzelfde is: tussen de 3,2 GHz en 3,4 GHz. Dat is een flinke verbetering vergeleken met de eerste generatie Epyc-chips.

Qua prijzen gaat AMD Intel heel veel pijn doen de komende twaalf maanden. De snelste Epyc 7742 gaat volgens Tom’s Hardware voor 6.950 dollar over de toonbank bij aankoop van 1.000 stuks. Intels huidige vlaggenschip, de Intel Xeon 8280 (28 kernen, 56 threads, 38,5 L3 cache) gaat voor 10.009 dollar over de toonbank. Binnen de 1P-reeks heeft AMD geen concurrentie omdat Intel geen single-socket servers bedient.

PCIe 4.0 en veel L3-cache

Alle EPYC Rome-processors ondersteunen 2 TB aan geheugen (4 TB voor 2P-servers) verspreid over acht DDR4-3200-kanalen. Dat is een flinke verbetering over de zes kanalen (DDR4-2933) van Intels huidige Xeon-lijn. Er heerst twijfel of AMD effectief die acht kanalen optimaal kan inzetten, maar de chipfabrikant benadrukt dat prestaties mooi schalen over het aantal kernen. Intel maakt pas met zijn 14nm Cooper Lake-chips midden 2020 de overstap naar 8-kanaals DDR4-ondersteuning.

 

 

AMD biedt over de hele Epyc Rome-lijn een basisniveau van 128 PCIe 4.0-lijnen, inclusief de 1P-varianten. De nieuwe standaard verdubbelt de bandbreedte over PCIe 3.0, dat vandaag in elke Intel Xeon-chip zit. Dat geeft AMD een enorme voorsprong vergeleken met Intel op vlak van gpu’s en andere acceleratoren, die de PCIe 4.0-bandbreedte vandaag gebruiken.

Het L3-cachegeheugen van de Epyc Rome line-up varieert van 256 MB voor het 64-coremodel tot 64 MB in tandem met 8 kernen. Wie twee Epyc 7742-chips in een server combineert, heeft een hallucinante 512 MB aan L3-cache tot zijn beschikking. Het merendeel van de line-up heeft 128 MB L3-cache aan boord. De maximale TPD-waarden variëren tussen de 150 watt en 240 watt.

In elke Epyc Rome-chip zit een aparte SoC (system-on-chip) met een specifiek veiligheidsonderdeel. AMD heeft Spectre v2-mitigaties hardwarematig verwerkt, zodat de prestatie-impact beperkt blijft. IBRS, UBPB en Spectre v4 werden softwarematig gepatcht. AMD werkt voortaan ook met een secure processor die aparte code draait in een geïsoleerde omgeving. Er zit ook AES-128-encryptiebeveiliging in de geheugencontrollers, terwijl de secure processor de sleutels beheert, weg van het x86-domein.

 

Chiplets

De grootste vernieuwing zit hem in de implementatie van de Infinity Fabric en memory controllers waarmee de verschillende dies op een chip met elkaar communiceren. In de eerste generatie Epyc had elke die zijn eigen memory controllers, Infinity Fabric-links en PCIe-kanalen. Nu centraliseert AMD al deze IO in een 14 nm I/O-die en zitten daarrond de 7 nm-dies (chiplets) met de pure processorkracht. In de centrale I/O-die zitten acht memory controllers, acht Infinity Fabric-poorten en evenveel PCIe-kanalen.

Op deze manier elimineert AMD een belangrijke flessenhals van de eerste generatie Epyc-chips. Daar kon memory latency optreden wanneer een kern van die twee geheugen nodig had van een kern uit die vier. Nu verloopt alles centraal en wordt die memory latency geëlimineerd. Het zorgt tegelijk ook voor een rechtlijniger ontwerp per die.

 

 

Epyc Rome biedt tot 410 GB/s aan memory throughput, veel meer dan de huidige 282 GB/s van Intel. Het I/O-gedeelte kan worden geconfigureerd voor diverse doeleinden. Sommige links kunnen specifiek voor socket-to-socket-connecties dienen, of als standaard PCIe-links. Op die manier kan AMD 128 lijnen aan 1P-systemen leveren. Dankzij PCI Express 4.0 kunnen tot acht toestellen een x16-link bezetten. Sommige 2P-systemen kunnen meer lijnen (tot 162) vrijmaken door het aantal socket-to-socket-links te beperken.

Intel vs. AMD

Specificaties vertellen maar een deel van het verhaal, maar het ziet er naar uit dat AMD met Epyc Rome Intel het vuur aan de schenen kan leggen. Intel zelf promoot dan weer zijn eigen platform met diepgaande integraties, zoals Optane DC Persistent Memory. Tegelijk zal het ongetwijfeld aan zijn klanten laten weten dat de 14nm Cooper Lake-modellen tot 56 kernen aan boord hebben en beschikbaar zijn vanaf Q2 2020. Bovendien ondersteunen deze chips nog geen PCI Express 4.0.

 

De industrie is al langer vragende partij naar meer concurrentie om de prijzen realistisch te houden.

 

Ondanks dat AMD vandaag de beste kaarten in handen heeft, duurt het enorm lang voordat datacenters en enteprise-klanten hun software stacks en hardwareconfiguraties kunnen valideren. Daarom is de roadmap van AMD belangrijk om het vertrouwen te winnen. Zen en Zen 2 werden precies op schema afgeleverd en met Zen 3 in 2021 blijft AMD Intel zwaar onder druk zetten.

Sinds AMD zijn Epyc-chips lanceerde in 2017, focuste het vooral op de hyperscalers en cloud service providers. Hierdoor kunnen potentiële klanten de nieuwe hardware testen, zonder vooraf zwaar te investeren. Met Epyc Rome bevestigt AMD zijn status als innovator.

Intel heeft historisch gezien een ijzeren greep op de OEM’s, maar de industrie is al langer vragende partij naar concurrentie om de prijzen realistisch te houden. AMD vervult zijn rol met verve en zet Intel onder druk. Lenovo, HPE, Dell EMC, Cray, Microsoft Azure en andere partijen hebben al AMD-systemen met EPYC Rome in hun portfolio verwerkt.

Volgens analisten zou AMD eind 2020 zijn marktaandeel kunnen verdubbelen naar 10 procent. Finland heeft ook al aangegeven dat het een supercomputer bouwt met 3.215 64-core Epyc Rome-chips. De troefkaarten liggen op tafel, team blauw is aan zet.

Gerelateerd: Intels antwoord op AMD Epyc staat gepland voor 2020