AMD Epyc 7003-reeks: meer pk’s voor minder geld

AMD lanceert zijn derde generatie van HPC- en datacenterchips met de Epyc 7003-reeks. Het brede gamma aan processors volgt trouw AMD’s mantra: straffer presteren dan de concurrentie, voor een scherpere prijs.

AMD begint aan zijn derde offensief tegen de marktdominantie van Intel in serverland. De processorboer introduceert daartoe een volledig vernieuwde line-up van CPU’s voor datacenters en HPC-omgevingen: Epyc 7003.

De Epyc 7003-reeks is gebouwd op de herwerkte Zen 3-architectuur en die brengt volgens AMD 19 procent meer instructies per cyclus (IPC) met zich mee. Verder integreert AMD een flexibeler geheugenbeheer en grotere gemeenschappelijke caches. De verbeteringen moeten een flinke prestatieverhoging met zich meebrengen tegenover de vorige generatie Epyc en ook Intel mag uitkijken. AMD maakt zich immers sterk dat Epyc een veel hoger prestatieplatfond heeft dan alles wat Team Blauw uit zijn hoed kan toveren, en hanteert bovendien een agressievere prijsstrategie.

De nieuwe line-up

In totaal lanceert AMD 15 nieuwe chips:

AMD verdeelt het aanbod per hoeveelheid rekenkernen en biedt vervolgens nog een onderverdeling op basis van de focus. De CPU-ontwikkelaar onderscheid drie categorieën:

• Core performance: hieronder zitten de chips met de hoogste kloksnelheid voor een gegeven hoeveelheid kernen. AMD voorziet deze chips enkel tot en met exemplaren met 32 kernen.
• Core Density: hier ligt de focus op de maximale hoeveelheid threads. Alle modellen met 32 tot 64 kernen vallen onder deze categorie. Ze is gericht op workloads die het uiterste uit extra kernen en threads halen.
• Balanced & Optimized: dit zijn de chips voor gericht op de bredere doelgroep. De focus is hier een optimale verhouding tussen prestaties en de kostprijs. De chips hebben niet evenveel kerken als die onder de Core Density-categorie en krijgen een iets lagere kloksnelheid mee, maar daar zet AMD een scherpere prijs tegenover.

Architecturale verbeteringen

AMD haalt een aantal verbeteringen van Zen 3 tegenover Zen 2 naar voren. Zo heeft de fabrikant de architectuur van het cache-geheugen aangepast. 32 MB aan L3-cache wordt nu verdeeld over een totale chiplet met 8 cores. Voordien was die cachestructuur nogeens opgesplitst in 16 MB per vier kernen. Al naargelang de workload is het veel interessanter om de cache op die manier te delen, onder andere omdat je zo instructies niet dubbel moet inladen.

De branche predictor kreeg ook een grote update. Dat stuk van de chip probeert aan de hand van binnenkomende instructies te raden welke code een cpu vervolgens moet uitvoeren, nog voor de eerste instructie daadwerkelijk verwerkt is. Kiest de predictor juist, dan staat de volgende instructie netjes klaar in de pijplijn en verliest de processor geen kostbare tijd. De verbeteringen van de branche predictor zijn volgens AMD een belangrijke factor in de verhoging van de IPC met 19 procent.

Verder valt een grotere flexibiliteit voor het systeemgeheugen op. Acht kanalen DDR4-geheugen blijven beschikbaar, net als vier kanalen voor wie het zuiniger aan wil doen met het geheugen. AMD merkte echter dat klanten een middenweg zochten en biedt die nu: de nieuwe chips zijn compatibel met een zeskanaalsplaatsing van de DIMMS voor een optimale geheugenbandbreedte.

Beveiliging

De focus op beveiliging blijft. AMD heeft deze chips naar eigen zeggen op hardwareniveau optimaal beschermd tegen Spectre en andere speculatieve uitvoering-aanvallen. Een droge slide toont de impact van kwetsbaarheden zoals Meltdown als ‘niet van toepassing’: een subtiele herinnering dat AMD’s architectuur niet kwetsbaar is aan die specifieke aanval, in contrast met die van Intel.

Versleuteld geheugen maakt opnieuw zijn intrede. Dat stokpaardje van AMD zorgt ervoor dat het geheugen versleuteld kan blijven, zelfs wanneer de data vanuit het RAM-geheugen gebruikt wordt door de cpu. AMD biedt voorlopig als enige de capaciteit om het volledige geheugen zo te versleutelen (Secyre Memory Encryption of SME). De chipdesigner introduceert met Zen 3 wat het Secure Nested Paging noemt. Die extra laag versleuteling bovenop de bestaande Secure ENcrypted Virtualization (SEV)-capaciteit zorgt ervoor dat het onmogelijk is voor een malafide hypervizor om te kijken naar wat een gast-VM precies doet.

Kostenplaatje

Voor zijn lancering pakt AMD uit met zelf gedraaide benchmarks. De fabrikant baseert zich uit cijfers van Specrate 2017 INT_BASE 2P. Daaruit moet blijken dat de AMD Epyc 7453 met zijn 28 kernen ongeveer even goed presteert dan de Intel Xeon Gold 6258R met evenveel kernen. AMD geeft echter aan dat het zijn component voor een scherpere prijs zal verkopen, waardoor het zichzelf een superieure prijs-kwaliteitsverhouding toedicht. AMD vergelijkt zelf niet met (duurdere) Intel Platinum-chips.

De processorspecialist schuift total cost of ownership naar de voorgrond als de grootste troef van de nieuwe line-up. Het zet die claim kracht bij met een vergelijking gebaseerd op Integer-prestaties. Volgens AMD heeft een datacenter voldoende aan drie serverracks met daarin 32 AMD Epyc 7763-servers om de prestaties van 63 Intel Xeon Gold 6258R in vier serverracks te evenaren. Zo neemt AMD’s oplossing minder plaats in, gebruikt ze minder stroom en ligt de TCO over vier jaar tot 35 procent lager.

Let wel: die vergelijking gaat op met de huidige 14 nm Intel Xeon-chips. Intel komt naar alle waarschijnlijkheid in de nabije toekomst met een eigen vernieuwing van de Xeon Scalable line-up. De fabrikant zal daarbij op de 10 nm Ice Lake-architectuur vertrouwen. De kans is groot dat de kloof die AMD vandaag aanhaalt, daarmee wordt dichtgereden.