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AMD:200项世界记录中有80项源自HPC领域的实践

四年前,AMD重新回到服务器市场。2017年AMD发布全新一代代号为“那不勒斯”的EPYC(霄龙)系列处理器,随后于2018年公布代号“罗马”、业界首款采用7nm生产工艺、基于Zen 2 架构、代号“Rome”的第二代霄龙处理器,今年3月代号为“米兰”的霄龙第三代处理器问世,短短几年间,AMD 处理器在全球服务器市场的占比达到了16%,并达到了10多年来的最高水平。

亮点纷呈的“米兰”

代号为“米兰”的EPYC(霄龙)系列处理器,是AMD基于Zen 3内核和AMD Infinity架构打造的最新的7纳米64核CPU处理器。

“米兰”是在“罗马”系列的基础上成长起来的。

相比“罗马”,“米兰”实现了19%的单核性能(IPC)提升。数据显示,“米兰”比英特尔至强(Xeon)处理器速度更快,且能够使用更少的物理空间和功率完成更多的工作。虽然从2017年开始霄龙实现了突飞猛进,超越了英特尔Xeon,但是AMD实际上是在2019年凭借Zen2架构才实现了真正意义上的飞跃。

特别的,在高性能计算(HPC)工作负载方面,Zen3架构的“米兰”处理器比上代产品领先17%,较英特尔提升了106%;而在企业工作负载方面,EPYC(霄龙)处理器较英特尔提升了117%。

两年来,采用AMD霄龙处理器的系统已经在全球创造了超过200项世界记录,其中有80项是来自HPC领域的实践;世界百强超算中有28个采用的是AMD系统。

继米兰问世之后,AMD下一代CPU行将问世,新一代CPU的目标是两百亿亿次浮点运算;2023年建成、世界上最强、采用AMD霄龙处理器的新一代E级计算系统,也已经在路上。

随着业界的需求与技术的提升,所有新的产品都在继续发展的路上。

笔者有幸参加了AMD于2019年8月在旧金山举行的“罗马”处理器发布会,和今年3月线上举办的“米兰”发布会,均为新品在性能、价格等多方面的优势与创新折服。

创新从未停止

AMD设计的处理器采用台积电7纳米技术实现量产。那么AMD的创新在哪里?

AMD全球副总裁、中国区企业及商用事业部总经理刘宏兵

10月21日,CCF HPC China 2021在珠海举行;AMD全球副总裁、中国区企业及商用事业部总经理刘宏兵在“芯驭智能:共创未来”的主题演讲中举例进行了介绍。

一是被业界接受的小芯片技术。小芯片技术除了带来7纳米技术,可以在同一颗CPU里做更多核,从32、48、64核,到128核甚至更多,也带来了成本更低。

二是3D封装技术。3D封装技术最早用应用在存储领域,在有限的空间内安排更多的元件、更多的电路,以存储更多的数据。将3D封装技术应用于高性能计算,其应用意义同样非凡。它意味着可以支持更多的内存、支持更多的硬盘、更多GPU……AI的应用使霄龙处理器得到广泛采用,一个很重要的原因是因为它可以支持更多的GPU卡。

三是统一内存地址。面对混合异构的不断出现,作为一家既生产CPU又做GPU的公司,AMD在二者之间通讯时统一内存地址、实现无障碍统一访问,单CPU性能逐渐提高,在运行多核CPU的同时能够提供稳定无抖动的计算,为客户带来最大的收益。

四是E级的百亿亿次浮点运算。社会的发展,对计算的需求在不断增加,简单的T级运算已经不能满足需求了。AMD已经开始探讨E级的百亿亿次的浮点运算。如跟美国能源部一起研制、年内即将交付的一个新的超算系统,采用“米兰”处理器CPU、GPU内存统一寻址,可以做到1.5E(150亿亿次)浮点运算,相当于今天世界上全部超算前50名的计算能力总和。

伴随CPU性能的不断提升,其功耗在飞速上涨,一颗CPU功耗100瓦到400瓦,为下一代主板设计的CPU功耗甚至科大600瓦。每座数据中心有上百万颗CPU,其功耗与运营成本令人咋舌。

绿色数据中心的建设,与CPU密切相关。虽然厂商都在宣传处理器一代比一代更加节能,但单位功耗下提供对应的算力挑战,是无法回避的现实。

AMD50多年的历史,就是科技创新的历史

在IT市场上打拼了50多年的AMD,始终坚持在科技领域拓展。在全球1.2万名员工中超过一万名是研发和技术人员。刘宏兵表示,AMD今天能够“活”下来,能够有50年的历史,最重要的因素就是创新,并且靠科技创新能够不断取得进展。

与业界众多的半导体公司对比,AMD最大的不同在于它既是一家既生产台式机、笔记本以及服务器CPU的公司,同时又生产GPU的公司。在刘宏兵看来,AMD的理念是不求大而全,而是希望在专长的领域提供最好的产品,在专长领域能够提供最好的平台。

新一代EPYC发布以来,AMD大力建设生态,从应用层面、各种接口层面跟业内所有的OEM厂商、板卡厂商合作,加强生态。

AMD全球副总裁、中国区企业及商用事业部总经理刘宏兵

“AMD以新一代CPU和半导体技术、新一代高性能处理技术重新回到服务器市场,跟各种应用系统、生产系统的结合,将把国内的高性能计算应用带到新的领域、新的层级。” 刘宏兵最后说。

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