你还记得当年著名的AMD“Opteron皓龙”吗？暌违数年，这只一度离开大众视野的服务器处理器之龙以全新的面貌重返大众视线 。当地时间6月20日 ， AMD在美国德克萨斯州奥斯汀正式发布了全新数据中心处理
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你还记得当年著名的AMD“Opteron 皓龙”吗？暌违数年，这只一度离开大众视野的服务器处理器之龙以全新的面貌重返大众视线 。当地时间6月20日 ， AMD在美国德克萨斯州奥斯汀正式发布了全新数据中心处理器品牌EPYC，品牌中文名为“霄龙” 。
AMD EPYC（霄龙）7000系列处理器和消费级的AMD锐龙处理器一样基于14nm制程Zen架构，但针对服务器、数据中心等高性能计算做了很对性的加强和优化设计，尤其是注重性能(整体性能及内存带宽与IO)、优化(资源平衡以适合各种计算负载)、安全(行业领先的x86嵌入式芯片级安全)三个方面 。不可否认的是 ， X86处理器依然是目前应用最为广泛的数据中心、服务器处理器，而在近年来英特尔凭借至强（E3、E5、E7）系列产品呈一家独大之势 。在利用锐龙打响了“翻身”第一仗后，AMD趁热打铁，以多款霄龙处理器来抢滩数据中心、服务器这一不容忽视的巨大商业战场 。
揭开面纱：EPYC 7000系列处理器一览
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本次AMD发布的霄龙处理器具体为EPYC 7000系列，型号众多 ， 最高端的EPYC 7601拥有高达32核、64线程Zen核心，同时每颗CPU都有八个DDR4内存通道（每颗CPU最高支持2TB内存）、每颗CPU拥有128条PCIe通道！不仅如此 ， 同时还有和下一代处理器匹配的插槽设计也就是Socket SP3r2（LGA 4094） 。Zen架构是基于CCX模块化设计，每个模块4个核心，桌面上的Ryzen使用两个CCX模块组成8核心，而服务器上的EPYC则是以8核心模块为基础，多个整合于单个芯片封装内 ， 所以核心数都会是8的整倍数，处理器内部和外部则主要通过全新的Infinity Fabric总线进行高速互连 。
现在市场上80%的市场份额都是双插槽的服务器，AMD针对双插槽和单插槽的解决方案有不同的价格区间 。以售价4000美元级别的高端型号为例，最新公布的SPEC整体性能测试结果中AMD EPYC 7601和竞争产品至强E5 2699A进行对比 ， AMD的性能要比竞争对手高出47%；而在双路浮点计算上EPYC 7601的更是高出了75% 。同时，由于内存通道数整整多了100%，加上频率的提升，EPYC的内存带宽最多可达竞品的2.5倍 。凭借其单芯片上的高核心数量、高内存带宽和海量的I/O通道，EPYC志在彻底改革双插槽服务器市场 ， 并提供性能上不妥协单插槽服务器 。
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为了能够快速达成更多核心规模，EPYC采取了特殊的设计方式，在一块芯片内、一块基板上 ， 并排放置最多四颗芯片，每颗芯片内部为8核心 ， 总计就达到了32核心，这样做的好处是大大提高了产品的良品率；为了提高各个芯片、核心之间以及与外围扩展之间的通信效率，AMD还开发了全新的Infinity Fabric互连总线，这也是EPYC系统的通信基础 。
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针对单路系统特别推出的有三款型号EPYC 7551P/EPYC 7401P/EPYC 7351P，基本规格和对应的双路型是一样的 ， 但采购成本有望更低 。
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▲单路P系列可以直接对战双路的E5中低端系统，在价格相差无几的前提下性能领先21~63％ 。
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▲双路EPYC与至强E5 V4的双路性能对比
不止于核心性能：I\\O与互连优势
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▲AMD总裁兼首席执行官Dr.Lisa Su（苏姿丰博士）在发布会上揭晓Radeon Instinct MI25计算卡，与EPYC一同创造了超高的单机运算速度 。
AMD认为 ， 现有的双路系统存在诸多局限，比如I\\O扩展有限、配合第二路CPU才能有完整I\\O、CPU间专用链接无法拥有其他I\\O、平台需要PCIe切换和芯片组等 。因此，8通道DDR4 2666内存（至强E5为四通道）、128个PCIe通道（至强E5 V4为40个）对于每一颗EPYC处理器而言都能得到一样的支持 。本次发布会上AMD展现出了一如既往的性价比优势——简而言之是EPYC处理器在性能上超过了同价位段对标的的至强E5 V4处理器，单路的EPYC处理器在TCO成本上比双路E5服务器明显更低 ， 同时单路EPYC服务器可具备更高的内存带宽、I/O接口 。
不难看出，AMD在EPYC处理器上依然会采用“田忌赛马”的策略 ， 用核心更多、I/O更多、内存更大、带宽更高的32核EPYC处理器单路产品去跟英特尔E5双路产品正面比拼 。这样一来成本更低，有助于吸引企业客户 。简而言之，AMD EPYC双路系统最高可配置64核心128线程、4TB内存、128条PCIe，而单路系统最高可配置32核心64线程、2TB内存、128条PCIe通道 。其中，超多的PCIe通道对于目前可搭配多块异构计算加速卡（如本次一同揭晓的Radeon Instinct MI25）的计算环境而言十分有用 。
专门优化：面向数据中心
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【霄龙 32核单路战双路！AMD EPYC7000系列处理器解析】
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对于服务器和数据中心而言，安全性是至关重要的 。EPYC在这方面提供了独立安全协处理器(Cortex-A5 32位微控制器)、安全加密虚化(SEV)、完全内存加密等等特性 。Zen架构本身有诸多面向服务器和数据中心的针对性设计，比如大数据负载、虚拟化增强、安全加密增强 。虚拟化方面也加入了不少新指令集，包括Data Poisoning内存错误处理、AVIC高级虚拟化中断控制器、Nested Virtualization嵌套虚拟化、SME安全内存加密、SEV安全加密虚拟化 。除了标准指令集，EPYC还增加了大量新的指令集 ， 更好地优化数据中心应用，其中既有和Intel通用的，也有两条AMD独有的：CLZERO(清理缓存行)、PTE Coalescing(4K页表合并为32K) 。
EPYC集成了一套独立的安全子系统，整合的AMD安全协处理器(ARM Cortex-A5架构的32位控制器)，运行于安全的系统/内核 ， 可以确保固件数据等片外非易失性存储的安全，提供安全加密功能，并可实现硬件验证启动 。SME安全内存加密是基于硬件的，可以保护物理内存免受攻击，单个安全密钥，操作系统/虚拟器管理器可以自己选择需要需要加密的页面，而网络、存储、显卡等硬件设备可以无缝访问加密页面 。SEV安全加密虚拟化则可以保护虚拟机免受无谓伤害，每个虚拟机和管理器都有独立的秘钥，彼此加密隔离，并与AMD现有的AMD-V虚拟化技术整合 。
商用服务器系统的生态支持也很关键，AMD EPYC得到了从操作系统、开发工具到主板、整机的全方位支持，比如操作系统有微软Windows Server、Canonical Ubuntu、RedHat rHEL、Citrix XenServer、VMWare vShere、Xen、KVM，开发工具有Visual Studio、GCC、Java、LLVM，硬件支持厂商则有慧与科技(惠普拆分出来的企业业务)、英业达(Inventec)、H3C、泰安、戴尔(EMC)、联想、技嘉、超威、微软、曙光、华硕 。
14nm堪当大用：EPYC的电源管理
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在一套典型的双路服务器系统中，处理器的功耗占了整体的53％，其电源管理能力不容忽视 。EPYC集成了先进的电源管理系统，整个处理器内部遍布上千个传感器 ， 32个核心都能以1毫秒的间隔实时调节状态 。EPYC每一个内部都有四个内核，总计32个核心，如何让它们平衡地运行在最佳状态，难度是很大的，AMD能针对每一个核心进行管控，避免不同核心负载失衡 ， 并降低功耗 。精细的电压和频率控制、可调节TDP也没有缺席 。
小结
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▲EPYC之后，2020年将会跨入7nm时代，新架构产品蓄势待发 。
EPYC的应用范围很广 ， 高性能计算、云计算、大规模分布式、虚拟化、机器学习、大数据与分析、存储等等，几乎任何企业和数据中心应用都不是问题 。毫无疑问，今日已经上市的数据中心、服务器专用霄龙(EPYC)系列处理器宣告AMD正信心满满地杀回x86服务器处理器市场 。
近一年，AMD在市场上的表现非常活跃 。从去年推出第七代APU、北极星架构显卡，到今年3月发布AMD锐龙7系列处理器，4月推出锐龙5系列处理器、Radeon RX 500系列显卡，AMD一次次用产品证明，其在技术方面已经实现“翻身” 。在不久前的COMPUTEX 2017上，AMD又展示了下一波即将推向市场的产品，包括基于Radeon RX Vega架构的高端显卡 ， 全新AMD锐龙Threadripper处理器以及AMD锐龙笔记本处理器……AMD 2017年5月2日公布了2017年第一季度财报，得益于市场对高性能的锐龙AMD Ryzen处理器及图形处理器的强大需求，营业额实现了18%的同比增长 ， 霄龙的“吸金”能力如何？我们拭目以待 。
