Svjetska premijera AMD-a: Zen 2 donosi 64 jezgre u jednom procesorskom ležištu

U San Franciscu, na konferenciji Next Horizon, AMD je demonstrirao nove serverske procesore temeljene na Zen 2 arhitekturi i 7-nanometarskom procesu

Prije skoro dvije godine AMD je u San Franciscu održao konferenciju pod imenom New Horizon na kojoj su predstavljene mogućnosti arhitekture Zen. Danas se pak u istom gradu održava konferencija pod imenom Next Horizon na kojoj smo po prvi puta dobili priliku vidjeti mogućnosti Zen 2 arhitekture koja će isprva biti inkarnirana u serverskim procesorima kodnog imena Rome. Osim nove arhitekture jedna od ključnih značajki ovih procesora je uporaba 7-nanometarskog proizvodnog procesa tajvanskog TSMC-a koji je postao glavni proizvodni partner AMD-a nakon što je Global Foundries doživio fijasko s razvojem vlastitog procesa nove generacije. 

Evo i prvih informacija o novim procesorima. 7-nanometarski proces omogućio je udvostručenje maksimalnog broja jezgri, pa će najjači procesori sada imati 64 fizičke jezgre. Performanse jezgru za jezgru u odnosu na Zen+ biti će više od 25% uz zadržavanje jednake razine potrošnje, no nije specificirano koliki su tu dobici na račun boljeg procesa, a koliki na račun bolje arhitekture. U svakom slučaju je ovo jako lijepo poboljšanje koje bi AMD-ove procesore u kontekstu nekih aplikacija trebalo dovesti na razinu aktualne generacije Intelovih procesora (i9-9900K i ostala bratija). U slučaju da je pak prioritet na smanjivanju potrošnje, novi procesori su uz zadržavanje jednakih performansi u odnosu na stariju generaciju procesora sposobni smanjiti energetske zahtjeve za čak 50%. 

Zen 2 također donosi podršku za dvije nove ključne tehnologije – PCI Express 4.0 i AVX2 instrukcije. PCIe 4.0 je nova iteracija postojeće tehnologije koja donosi dvostruko višu propusnost u odnosu na aktualni 3.0 standard. Drugim riječima, x8 PCIe 4.0 utor ima jednaku propusnost kao x16 3.0 utor. AVX2 instrukcije nazivno su podržane i s aktualnim AMD-ovim procesorima, no ne izvršavaju se hardverski nativno jer su registri u procesoru 128-bitni, a AVX2 instrukcije su 256-bitne. Zen 2 ima 256-bitne registre i samim time ima dvostruko više performanse pri izvođenju AVX2 instrukcija. Podrška za 512-bitne AVX instrukcije nije dodana, a nije otkriveno ni da li će novi procesori moći obrađivati ovakve instrukcije kombiniranjem para registara. 

Vjerojatno najveće iznenađenje predstavlja nova topologija procesora. Kao što znamo, okosnicu originalne Zen arhitekture činilo je brzo Infinity Fabric sučelje kojim je AMD povezao ne samo sve komponente unutar jedne silicijske pločice (jezgre, memorijski kontroler, PCIe kontroler) već i više ovakvih silicijskih pločica što je omogućilo jednostavno stvaranje profesionalnih i premium procesora s golemim brojem jezgri. Pojednostavljeno rečeno, najjači EPYC procesori s 32 jezgre zapravo su kombinacija četiri obična 8-jezgrena procesora.

Zen 2 rabi Infinity Fabric druge generacije, a koji očekivano donosi bolje performanse koje su omogućile drugačije raspored jedinica unutar EPYC MCM-a (MCM – Multi Chip Module). Dok su ranije CPU jezgre bile sparene s I/O odnosno uncore dijelom procesora u kojem se nalaze PCIe kontroler, memorijski kontroler i ostali kontroleri, na Zenu 2 su ova dva dijela odvojena. Dio s kontrolerima izdvojen je u odvojeni komad silicija izrađen 14-nanometarskim proizvodnim procesom (potencijalno u Global Foundriesu koji raspolaže s ovakvom tehnologijom) dok su 7-nanometarski CPU chipleti, kako ih AMD zove, spojeni na IO pločicu preko Infinity Fabrica 2. Nije specificirano što je točno u chipletu, ali sigurno znamo da je riječ o osam Zen 2 jezgri s pripadajućim L1 i L2 cacheom. Sudeći po veličini I/O pločice na procesoru kojeg je Lisa Su, AMD-ova generalna direktorica, pokazala na prezentaciji, sasvim je moguće da je L3 cache strpan u I/O pločicu.

Ovakav pristup ima svoje prednosti i mane. Mana je to što više niti jedan skup x86 jezgri nema kraj sebe nema vlastiti memorijski kontroler. S druge strane, interna topologija procesora znatno je pojednostavljena u odnosu na dosadašnja rješenja jer sada sve procesorske jezgre imaju jednaku brzinu pristupa memorijskom kontroleru. Kako će ova tehnologija biti inkarnirana na stolnim procesorima i mobilnim procesorima koji ne trebaju tako ekstreman broj jezgri, ostaje za vidjeti. Mi pretpostavljamo da će forma chipleta ostati ista dok će se I/O dio skalirati u skladu s potrebama sustava, pa će obični procesori imati klasični dvokanalni memorijsko kontroler, a ne 8-kanalni kao na 64-jezgrenom EPYC-u Rome.

Na prezentaciji je naglašeno da će novi procesori biti kompatibilni s postojećim matičnim pločama, no uz nespecificirana ograničenja. AMD planira jednak oblik infrastrukture zadržati i za EPYC procesore generacije Milan koji će biti temeljeni na arhitekturi Zen 3 koja će biti spreman 2020. godine. U izradi je i Zen 4, čiji dizajn bi trebao biti dovršen u sljedećih nekoliko mjeseci.

AMD se nije libio istaknuti performanse novog procesora. 64-jezgrena varijanta uspoređena je dual-socket mašinom s dva Intelova Xeon Platinum 8180 procesora od kojih svakih košta 10.000 USD te ima 28 fizičkih jezgri. Usporedba je napravljena u C-ray testu koji mjeri sirove performanse procesora u operacijama s pomičnim zarezom prilikom izračuna raytracinga. Intelov sistem odradio je test za 30,5 sekundi, a AMD-ov za 27,7 sekundi, uz istovremenu prednost u maksimalnoj količini memorije (4 naprema 3 TB) i PCIe kontroleru (128 kanala PCIe 4.0 vs. 96 kanala PCIe 3.0).

Procesori temeljeni na Zen 2 arhitekturi očekuju se na tržištu početkom sljedeće godine, po svemu sudeći mnogo prije nego što Intel planira izbaciti svoje 10-nanometarske procesore koji su opetovano odgađani. Bez njih, Intel teško da može parirati novim AMD-ovim beštijama koje će zahvaljujući 7-nanometarskom proizvodnom procesu ponuditi ne samo dvostruko viši broj jezgri već i odlične single-core performanse.

Odgovori