AMD EPYC 9004 têm até 96 núcleos e quebra mais de 300 recordes

A AMD realizou nesta quinta-feira (10), em San Francisco, Califórnia, o evento “Together We Advance_Data Centers” para anunciar o lançamento dos processadores AMD EPYC de 4ª geração e, como de praxe, o Canaltech estava presente para acompanhar as novidades e trazer o conteúdo em primeira mão.

Desenvolvidos com a arquitetura de núcleo Zen 4 (mesma da série AMD Ryzen 7000), a nova geração AMD EPYC 9004 apresenta modelos com até 96 núcleos em um único processador, o que dá mais flexibilidade nos data centers focando nos objetivos de sustentabilidade, segundo a fabricante.

Além disso, Lisa Su, CEO da AMD, reforçou que os “novos processadores AMD EPYC habilitam os parceiros e consumidores a criarem soluções incríveis, de alto desempenho e eficientes no uso de energia para dar suporte à insaciável demanda da indústria por computação e eficiência”.

Com depoimentos de convidados de empresas como Microsoft, Oracle, HP, Dell e Lenovo, Lisa Su enfatizou as parcerias e a presença da AMD nos supercomputadores, onde a marca figura em 5 máquinas no top 10, inclusive no mais avançado do mundo, onde ela entrega tanto maior performance quanto o melhor consumo energético.

E falando em custos energéticos, Lisa trouxe um exemplo: uma companhia no Iraque que usa 15 servidores com Intel Xeon pode ter um gasto anual de US$ 8.424 com energia, mas é possível ter o mesmo poder de computação com 10 servidores equipados com CPUs AMD EPYC de 3ª geração e gastando US$ 5.724.

Com os aumentos de custo de energia elétrica nos últimos anos, Lisa exemplificou que este conjunto de 15 servidores da Intel agora pode chegar a gastar US$ 47.746 por ano. A solução? Uma combinação de apenas 5 servidores com AMD EPYC 9654 de 4ª geração entrega a performance necessária por apenas US$ 21.756 no mesmo período.

Compatibilidade e modelos AMD EPYC de 4ª geração

A mais recente família AMD EPYC também dá o suporte para outros componentes, como SSDs e placas gráficas, que necessitam de velocidade superior. Assim, vale destaque para a compatibilidade com memórias DDR5 e o suporte para a tecnologia PCI-Express 5.0 – crucial para aplicações que abusam de inteligência artificial e aprendizado de máquina.

Considerando o segmento corporativo, segurança é uma peça-chave e AMD relata ter aprimorado este quesito. Os chips AMD EPYC de 4ª geração expandem a tecnologia AMD Infinity Guard, que tem uma série de recursos físicos e virtuais para proteção e garantem o dobro de chaves de encriptação no comparativo com a geração anterior.

Neste anúncio, ao todo, a AMD revelou especificações de 18 modelos. Entre as variações, há unidades como o EPYC 9124, que chega com 16 núcleos e TDP de 200 watts; outras como o EPYC 9224 com 24 cores e o EPYC 9334 com 32 núcleos; versões como o EPYC 9454 e o EPYC 9534 – com 48 e 64 núcleos, respectivamente –; até chegar nos mais equipados com o EPYC 9634 (84 cores) e o EPYC 9654 com 96 núcleos.

O topo de linha não apenas impressiona pelos núcleos, mas também pela frequência que varia de 2,4 GHz até 3,7 GHz em modo Boost. Por ter maior desempenho, esta CPU tem energia térmica de projeto especificada em 360 watts no padrão, mas opção de TDP configurável que vai de 320 a 400 watts.

Vale observar que há CPUs desta nova geração pré-configuradas para cargas de trabalho específicas. Assim, um primeiro olhar pode ser enganoso, já que há diferentes unidades com o mesmo número de núcleos. No entanto, as mudanças de frequência e TDP revelam que são componentes destinados para tarefas distintas.

Avanços e concorrência

Ao longo do evento, Ram Peddibhotla, vice-presidente corporativo e gerente de produtos EPYC, relembrou do cronograma recente da linha de CPUs para data centers, que teve maior expressividade lá em 2019 com a linha de codinome Rome, passando pela 3ª geração Milan e chegando agora aos produtos de codinome Genoa. Para um futuro breve, podemos aguardar os chips AMD EPYC Turin, mas ainda sem data oficial.

Como de praxe, a AMD opta por fazer comparativos com sua concorrente direta, a Intel. Na apresentação, a fabricante mostrou a Intel à frente lá em 2015 e 2016, com um empate entre elas em 2017, mas uma curva exponencial que coloca a AMD em um patamar bem superior no presente momento.

A fabricante ainda reforçou que, com este anúncio, ela amplia sua liderança em alguns pontos. Primeiro, há o fato de ela oferecer CPUs com até 96 núcleos e fabricados em 5 nanômetros. Segundo que essas CPUs não apenas usam o DDR5, como entregam maior largura de banda e aceitam mais memória em até 12 canais.

Fora isso, a AMD reforça a questão de compatibilidade em input e output de próxima geração (portanto a comunicação com outras peças das máquinas). A nova geração EPYC oferece até 160 pistas no PCI-Express 5.0 e expansão de memória com CXL – de forma resumida, essa tecnologia permite usar mais memória através do PCI-Express.

Primeiro, falando em evolução, a AMD trouxe gráficos comparando o AMD EPYC 9654 com o EPYC 7763. Eles revelam um salto de 107% em performance para aplicações de Cloud; 123% maior desempenho em HPC (Computação de Alta Performance); e 94% de melhoria em soluções de Enterprise.

Depois, para efeitos de comparação, vimos números comparando o AMD EPYC 9654 contra o Intel Xeon Platinum 8380. De acordo com a AMD, sua solução entrega até 3 vezes maior desempenho (dependendo da tarefa) e até 2,6 vezes melhores resultados em performance energética.

Em um segundo momento, a AMD enfatizou a liderança mesmo usando um único processador contra dois da concorrente. O comparativo entre o AMD EPYC 9554P (com 64 núcleos) e duas CPUs Intel Xeon Platinum 8380 (num total de 80 núcleos) coloca o modelo da AMD com 5% maior desempenho e 25% menor consumo de energia. Isso sem contar o fato que a solução da AMD custa muito menos.

Detalhes da arquitetura Zen 4

No decorrer da apresentação, Mike Clark, engenheiro de design de silício, salientou que o objetivo da arquitetura Zen 4 é ter ganhos de performance de dois dígitos em IPC (instruções por clock) e melhorias de frequência; reduzir a latência média mesmo com um cache L2 maior; e entregar reduções substanciais em energia para aumentar de forma eficiente a contagem de núcleos.

Assim como outros produtos recentes, os novos AMD EPYC usam o esquema de chiplet (combinação de diferentes chips para atividades distintas), em que temos CCDs (CPU Complex Die), onde ficam os núcleos, fabricados em 5 nanômetros e outro Die no centro para conectividade e Infinity Fabric, que usa o processo de 6 nanômetros. Com isso, a AMD reduz o custo de fabricação e entrega a melhor performance possível.

Através de uma série de mudanças na própria arquitetura, ou seja, na lógica de operação, e também nas especificações, a AMD revela ter alcançado um ganho de 14% em IPC, número que representa a média baseada em testes prolongados que somam 33 cargas de trabalho para servidor.

É importante ressaltar que a arquitetura Zen 4 não é totalmente nova, já que, como o nome revela, ela é baseada na Zen 3. Em termos técnicos, alguns destaques da Zen 4 são as melhorias de predição, maior cache de operações, maior arquivo de registro para inteiros e ponto flutuante, suporte para instruções AVX-512, cache L2 de 1 MB com 8 vias, maior cache L3 compartilhado e outras novidades.

Vale menção especial para o conjunto de instruções AVX-512, os quais podem garantir benefícios em várias aplicações. Focando novamente no comparativo entre AMD EPYC 9654 e EPYC 7763, temos as seguintes melhorias:

• Cerca de 4,2 vezes maior rendimento com NLP (Processamento de Linguagem Natural)
• Aproximadamente 3 vezes maiores entregsa para classificação de imagens
• Quase 3,5 vezes melhor desempenho para detecção de objetos

Curiosamente, assim como aconteceu no segmento de desktops, as CPUs AMD EPYC de 4ª geração para data center chegam com um novo socket, que possibilita vários dos avanços já previamente mencionados, mas que, principalmente, é a chave para garantir a entrega de mais energia, afinal com uma grande performance vem um grande consumo de recursos.

Na apresentação, a AMD ainda detalhou diferenças de plataforma EPYC de 4ª geração em configurações com um processador e dois processadores em paralelo, inclusive a capacidade de usar AMD Infinity Fabric, para o compartilhamento de recursos em escala. A performance é de até 32 Gbps em opções de 3 Link ou 4 Link, o que muda a quantidade de pistas no PCI-Express.

Conhecendo os novos processadores AMD EPYC

Os avanços são muitos nesta nova geração de produtos da AMD, sendo que as melhorias resultaram na quebra de mais de 300 recordes. O anúncio foi feito por Dan McNamara, vice-presidente sênior e gerente geral da unidade de negócios para servidores, o qual falou sobre os diferentes modelos AMD EPYC de 4ª geração.

Para começar, McNamara reforçou que a nova geração EPYC não se trata apenas de processadores com mais núcleos do que a concorrente, mas que os novos chips da AMD entregam maior performance por núcleo. Ao comparar produtos similares, o Intel Xeon Platinum 8362 e o EPYC 9374F, a AMD informa ter 55% maior desempenho.

Dessa forma, a AMD separa seus produtos em três diferentes categorias, que atendem as mais variadas demandas para distintas cargas de trabalho. Em aplicações que é preciso maior frequência com cache amplo, temos os modelos de sufixo F: AMD EPYC 9474F, 9374F, 9274F e 9174F.

Já em situações em que é preciso mais núcleos, como aplicações que se beneficiam de múltiplas threads simultâneas, a AMD apresenta os seguintes modelos: AMD EPYC 9654, 9634, 9554, 9534 e 9454. Por fim, há CPUs que são balanceadas e otimizadas, como é o caso das versões AMD EPYC 9354, 9334, 9254, 9224 e 9124.

No site oficial da AMD, os novos EPYC constam como lançados no dia de hoje, 10 de novembro de 2022, sendo que deveremos vê-los nos próximos supercomputadores e data centers ao redor do mundo.