運行在邊緣和數據中心的各類工作負載,往往有著互不相同的價格、性能、散熱與使用壽命需求,因此伺服器CPU製造商多年來才一直在為此量身打造差異化的處理器產品組合。
與20年前的核心區別在於,2023年的處理器在性能指標和封裝方式上差異更加明顯,也可以說設計選項更加豐富。隨著本次Zen 4c核心「Siena」Epyc 8004處理器的出爐,AMD也終於補全了Zen 4家族的最後一塊拼圖。接下來,其全部精力都將集中在計劃於2024年推出的「Turin」Zen 5身上。除了這款已經放出不少消息的下代產品之外,我們預計AMD的後續方案「Venice」Zen 6有望於2025年與大家見面。
今年6月,「Bergamo」Epyc伺服器變體首次推出Zen 4c核心。Zen 4與Zen 4c兩種核心之間的基本區別在於,前者每個核心對應4 MB的L3緩存,而後者則略有減少、每核心對應2 MB的L3緩存。Zen 4c核心採用台積電5納米製程工藝,尺寸縮小了約35%,意味著AMD可以基於Zen 4c核心打造出16核的CCD(compute complex die),超越此前在原版「Genoa」9004及其變體Genoa-X(此變體採用3D V-Cache以進一步提高性能)中的每CCD 8核心。Genoa和Genoa-X晶片最多可容納12個8核CCD,因此核心數量上限為96個;而Bergamo變體只需要提供8個16核Zen 4c CCD,即可在單插槽之上提供最多128個核心。
縱觀從Bergamo到此次Siena的演進,我們基本可以將其理解為將CCD數量設定為Bergamo的一半,在單插槽伺服器之上提供具有較寬範圍的可配置散熱設計功率(TDP)。以此為基礎,AMD還可面向電信企業、服務提供商和各類邊緣用例開發出符合NEBS標準的版本,其鎖定TDP熱功率並可支持更廣泛的發熱量範圍,而後對這款NEBS變體收取設計溢價。
由此產生的成果,就是Siena。
下面這份綜合圖表,簡要總結了四款不同Genoa級AMD CPU的產品定位、它們之間的比較以及與英特爾同類CPU產品間的差異:
Siena帶來的另一項重大變化在於新的SP6插槽,其針對更低功耗與更低發熱量進行了優化。其在本質上相當於是半塊Bergamo處理器,但成本卻低得多:
Siena晶片搭載6條DDR 5內存通道,運行速率可達4.8 GHz,每插槽可提供最高1152 GB(以上規格圖表中顯示的1.152 TB有誤)內存容量。(規格表中提到使用96條內存,每通道雙DIMM且總計六通道,因此可得到1152 GB總內存容量,折合1.125 TB。)Siena晶片擁有96條直連中央I/O晶粒的PCI-Express 5.0外設通道,這一設計與其他Genoa、Genoa-X和Bergamo處理器保持一致。如果用戶希望支持CXL 1.1內存一致性以使用加速器或DRAM內存擴展器,則可以在這96條通道的48條上使用CXL。
以下蛛網圖所示,為Siena與Genoa之間的優化效果差異:
下圖則為Siena和Genoa之間的基本性能與速度比較:
再來看Siena晶片的SKU棧與產品定價:
作為參考,下表為Bergamo和Genoa/Genoa-X CPU的SKU棧與產品定價:
順帶一的是,在談及Bergamo和Siena處理器時,AMD一直表示Zen 4和Zen 4c核心的ISA(指令集架構)完全相同,且兩款核心的每時鐘指令數(IPC)也保持一致。我們認為架構方面應該沒有變化,但後面的IPC指標是否相同完全取決於如何具體計算。
換句話說,我們猜測在需要測量IPC的實際工作負載組合當中,Zen 4c與Zen 4的表現不太可能完全相同。相對於Zen 3,Zen 4c的IPC可能要比Zen 4稍低一些,但不會差很多——而且這個結論只適用於L3緩存敏感型的工作負載。若非如此,廠商又何必添加那麼大的L3緩存呢?至於AMD所說的「IPC保持一致」,我們估計在SPEC CPU基準測試上這兩款晶片應該是表現相當,AMD對Bergamo和Siena的點評結論也由此得出。從上文中的表格來看,儘管L3緩存有所區別,所有Zen 4與Zen 4c核心的IPC都較上一代「Milan」Zen 3核心獲得了相同的速率優勢。
除了家族內戰,更重要提Siena晶片在市場上是否與英特爾至強SP產品有一戰之力。下圖所示,為AMD Siena晶片與英特爾至強SP晶片的比較結果:
現在壓力來到英特爾這邊,我們期待著晶片巨頭號稱要與Bergamo對打、且很可能會和Siena正面遭遇的「Sierra Forest」處理器。