AMD lanceert Bergamo: 128 cloud native Zen 4c-kernen als concurrent voor ARM

Meer kernen, minder verbruik en een interessanter kostenplaatje: AMD lanceert met Epyc 97X4 ‘Bergamo’ nieuwe CPU’s gebaseerd op een variant van de Zen 4-architectuur die de strijd moeten aangaan met ARM-gebaseerde serverprocessors.

AMD lanceert een nieuwe lijn binnen zijn vierde generatie van Epyc-processors. De AMD Epyc 97X4-chips – Bergamo voor de vrienden – zijn ontwikkeld speciaal voor cloud native-computing. Ze bieden met andere woorden veel zuinige rekenkernen. Meer kernen die minder gulzig zijn naar stroom laten cloudproviders immers toe om meer containers op één server te verzamelen.

“Cloud native workloads zoals containers en micro-services hebben andere vereisten dan algemene compute-workloads”, zegt AMD’s CEO Lisa Su. “Throughput en dichtheid zijn belangrijker dan de hoogste prestaties.” Bergamo is gebouwd om daaraan tegemoet te komen.

X86 vs. ARM

AMD heeft hier het warm water niet uitgevonden. Bergamo is eerder een reactie op een dreiging in de markt. Die komt deze keer niet (alleen) van Intel, maar van ARM. De ARM-architectuur toonde zich immers uitermate geschikt voor cloud native-toepassingen. Vraag dat maar aan de klanten van AWS, die in steeds grotere getalen heil zien in de prijs-prestatie-verhouding van de ARM-gebaseerde Graviton-processors van de cloudprovider.

Graviton (en andere ARM-concurrenten) leveren veel zuinige rekenkernen, wat traditioneel niet de specialiteit is van de x86-architectuur. Daar wil ARM met Bergamo een mouw aan passen. Om de concurrentie met ARM aan te gaan, zijn de chips ontwikkeld op basis van de Zen 4c-architecuur. Dat is een variant van Zen 4 waarbij efficiëntie centraal staat.

Bergamo vs. Genoa

“Bergamo heeft dezelfde 6 nm I/O-chiplet als Genoa”, zegt Su. “Eigenlijk is de hele chip hetzelfde, behalve de CCD (Core Chiplet Die).” Die bevat de Zen 4c-kernen. Zen 4c verschilt ondanks de hogere efficiëntie niet fundamenteel van de Zen 4-kernen in Genoa, verduidelijkt Su nog. “We hebben hetzelfde kern-design genomen als voor Genoa, maar hebben dat dan geoptimaliseerd voor dichtheid en prestaties per watt in de plaats van pure prestaties.” Dat gebeurde vooral door de fysieke implementatie van de kernen anders aan te pakken en de cache-hiërarchie te herstructureren met een focus op throughput.

“Bergamo is een mooi voorbeeld van ons modulair design”, gaat Su verder. Omdat de Genoa-CPU’s en de Bergamo-CPU’s hetzelfde zijn op de CCD-component na zijn ze compatibel zowel op het vlak van software als platform. “Klanten kunnen zo zelf kiezen of ze Epyc 4 Genoa of Bergamo verkiezen in een server.”

Minder cache, meer kern

Mike Clark, chiparchitect en de geestelijke vader van de Zen-architectuur, verduidelijkt. “Zen 4c is gericht op workloads waar kernen belangrijker zijn dan cache. We halveerden de L3-cache daarom van vier megabyte naar twee megabyte. Zo krijgen we meer ruimte. Ook de maximale klokfrequentie schroefden we terug. Zen 4c hoeft geen 6 GHz te halen, waardoor we de logische schakelingen dichter bij elkaar kunnen plaatsen.” Het resultaat is een kern van 2,48 mm² in de plaats van 3,84 mm².

Ook Clark hamert op het belang van het modulaire design. “Op de voorgenoemde aanpassingen na is Bergamo identiek aan Genoa. Dat gebeurt niet per ongeluk. Van het begin af aan hebben we intentioneel gewerkt naar de mogelijkheid om deze variant te bouwen.”

128 kernen en meer efficiëntie

Het resultaat is een nieuwe onderverdeling binnen de Epyc-chips van de vierde generatie, waarbij het stevigste component in de Bergamo-familie tot 128 Zen 4c-kernen combineert in één chip. AMD claimt dat Zen 4c tot 2,7 keer efficiënter is en tot drie keer meer containers per server ondersteunt vergeleken met een Intel Xeon Platinum 8490H-server.

AMD ontkent niet dat het met Bergamo de concurrentie aangaat met ARM en gaat de strijd maar al te graag aan. Het bedrijf merkt op dat x86 veruit de populairste architectuur blijft, maar wil zich daar niet achter verschuilen. We zien cijfers van eigen benchmarks die aangeven dat Bergamo een stuk efficiënter en krachtiger is dan de ARM-gebaseerde Ampere Altra-chip. AMD’s processor zou 2,7 keer meer bewerkingen per watt kunnen uitvoeren dan Altra.

Bergamo is hoe dan ook een belangrijk component voor AMD, dat zich hiermee volop op cloud native-servers stort. “AMD Epyc Bergamo is eigenlijk onze eerste CPU speciaal ontwikkeld voor dergelijke workloads”, zegt Su. Hoewel AMD Intel als concurrent opvoert, trekken beide partijen hier eigenlijk aan hetzelfde zeel. AMD’s Bergamo-chips moeten immers tonen dat x86 een toekomst heeft in een wereld waar ARM’s Neoverse-designs aan belang winnen.

Concreet rolt AMD drie nieuwe processors uit gebouwd rond Zen 4c:

AMD Epyc 4 Bergamo rolt momenteel in volume van de band en wordt verscheept naar AMD’s hyperscaler-klanten.