AMD爭奪AI“制霸權(quán)” ——第四代AMD EPYC處理器 手握AI摘“星辰”

在一家大型電商公司中，有一個名為"星辰"的產(chǎn)品推薦團隊。他們的任務(wù)是為每一個用戶尋找屬于他們的那顆“星”——最適合他們的產(chǎn)品。

在尋找產(chǎn)品的過程中，最大的挑戰(zhàn)就是如何在億萬商品中，找到最符合每個用戶需求和喜好的那一款。他們嘗試過各種方法，但總是無法達到理想的效果。于是，他們決定嘗試使用大模型。

隨著大模型的階段性部署，"星辰"搭建起一座連接用戶和商品的橋梁，幫助用戶在繁雜的商品海洋中找到他們的寶藏。同時星辰團隊也收獲了他們的成果.....近年來，大模型的發(fā)展取得了巨大的突破，許多"星辰"這樣的企業(yè)都因大模型收獲了成功。然而，AI入局帶來的算力需求“跳變”，為AI的算力供給提出了新的要求——AI時代，應(yīng)用正倒逼著AI算力加速擴展。

目前，支持AI計算的硬件多種多樣，CPU、GPU、FPGA、ASIC都在在AI領(lǐng)域中都扮演著至關(guān)重要的角色，在AI領(lǐng)域，它們的作用就像是一場接力賽中不同賽道的選手。GPU主要負責(zé)“沖刺”，而CPU則是起跑選手，負責(zé)啟動和協(xié)調(diào)整個比賽。

然而，隨著AI進一步優(yōu)化計算，對CPU的性能提出了更高的要求。

AMD EPYC處理器恰恰就可以滿足這一要求。甚至，AMD EPYC新一代處理器正逐步突破數(shù)據(jù)中心的極限，提供更強大的性能、效率和可擴展性進一步為AI賦能。

現(xiàn)在，CPU在AI計算中的作用越來越大。在業(yè)內(nèi)，一群AI研究人員得出了結(jié)論——“是時候讓CPU再次攻克AI了”。

AMD攜EPYC 爭霸“AI江山”

AMD很早就推出了擁有超高性能的EPYC系列處理器，如今它又在AI計算領(lǐng)域展現(xiàn)出新的活力。

EPYC堪稱AMD歷史上最成功的產(chǎn)品系列之一，經(jīng)歷了初代Naples（那不勒斯），二代Rome（羅馬），三代Milan（米蘭）的潮流風(fēng)暴后，四代Genoa（熱那亞）等系列的相繼推出，則將EPYC一副“壯麗之城”的圖景展現(xiàn)在人們面前。

2022年，AMD發(fā)布了Zen 4架構(gòu)的AMD EPYC處理器“Genoa”，采用了先進的5nm工藝，最多可達到96核心192線程，配備了12通道DDR5內(nèi)存和160條PCIe 5.0總線。更大的內(nèi)存總線，可以令更多數(shù)據(jù)在內(nèi)存中進行快速加載，從而有效減少因數(shù)據(jù)傳輸而造成的時延;更多的PCIe總線意味著在單臺服務(wù)器上可以接入更多AI計算板卡，意味著在更小數(shù)據(jù)中心空間內(nèi)可以提供出更高密度的AI算力。

在今年6月份舉辦的“數(shù)據(jù)中心與AI技術(shù)首映”上，AMD針對云原生負載進行性了優(yōu)化，帶來了以吞吐量為導(dǎo)向，擁有最高終端密度和效率的AMD EPYC 9704處理器“Bergamo”。

如果說Genoa是專注于通用的工作負載，Bergamo則專注于云服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心，適用于云原生工作負載。搭載了820億顆晶體管的Bergamo，能夠最高支持 128 個 Zen 4c 核心，兼容x86 ISA 指令，可相對滿足深度云計算的應(yīng)用需求。針對云原生應(yīng)用，從數(shù)據(jù)上看，與至強鉑金8490H相比，Bergamo的性能優(yōu)勢更是最高達到驚人的2.6倍。事實上，更多的核心數(shù)量，對AI應(yīng)用的處理能力更強。更高的加速主頻，則為AI計算提供了更高的管理和控制能力。 

Bergamo EPYC 9704系列處理器包括EPYC 9754、EPYC 9754S、EPYC 9734三個型號。其中，EPYC 9754和EPYC 9754S兩款擁有高達128核心，前者256路線程，后者則為128路線程，熱功耗均為360W，默頻2.25GHz，最高可加速至3.1GHz。EPYC 9734則擁有112個核心，224路線程，熱功耗為320W，默頻和加速頻率也降至2.2GHz和3.0GHz，三款產(chǎn)品的L3緩存均為256MB。

同樣在本次活動上，AMD還帶來了針對更高性能計算的“Genoa-X”，它將每個CCD上額外堆疊了64MB 3D緩存，那么12個CCD就是768MB，總的三級緩存達到了驚人的1152MB，這也是處理器緩存史上第一次突破1GB，如果算上6MB一級緩存(每核心獨享64KB)、96MB二級緩存(每核心獨享1MB)，Genoa-X的緩存總量達到了1254MB，性能堪稱恐怖！

Genoa-X配備了3D V-Cache技術(shù)，能夠使其在更加繁重的工作負載中釋放出更高性能，讓更多數(shù)據(jù)以更高的效能在CPU中傳遞，從而有效提升AI以及需要更多緩存處理計算的能力。3D V-Cache技術(shù)采用業(yè)界首創(chuàng)的Hybrid bond加穿透硅通孔技術(shù)（TSV）工藝，可以讓L3緩存垂直堆疊，在不改變處理器面積的前提下，可使L3緩存（SRAM）總數(shù)增加三倍。

同時，更高的Cache能在更短的時鐘周期內(nèi)，對AI應(yīng)用進行有效處理。資料顯示，采用3D V-Cache的Genoa-X 系列可以在Ansys CFX中每天完成更多的設(shè)計任務(wù)，從而大幅加速產(chǎn)品開發(fā)。

擁有這樣性能的第四代AMD EPYC處理器，幾乎都是當(dāng)前技術(shù)條件下所能達到的極致。

第四代AMD EPYC處理器 處處透著“領(lǐng)先”

第四代AMD EPYC處理器性能卓越的主要原因之一體現(xiàn)在Zen 4及Zen 4c架構(gòu)方面。

AMD Zen架構(gòu)誕生于2017年，迄今已經(jīng)先后有了14nm Zen、12nm Zen+、7nm Zen 2、7nm Zen 3，以及5nm Zen 4 Genoa處理器產(chǎn)品。Genoa擁有先進的5nm工藝、Zen 4架構(gòu)，憑借成熟的Chiplet布局，做到最多96核心192線程，還有12通道DDR5內(nèi)存、160條PCIe 5.0總線。

技術(shù)的持續(xù)突破和迭代，使得AMD處理器在近年來得到了“井噴式”的增長，無論是產(chǎn)品性能，還是產(chǎn)品的功耗，AMD處理器都做到了空前的高度。

隨著AMD沿襲對創(chuàng)新和品質(zhì)的追求，在“Zen”架構(gòu)的強勢加持下，AMD走出了一條近乎完美的處理器之路。

 Zen 4c架構(gòu)的Bergamo讓我們看到了AMD“Zen”架構(gòu)“再下一城”。Bergamo首次采用Zen 4c核心，它與Zen 4都基于同樣的ISA指令集和IPC性能，幾乎所有的微架構(gòu)指標(biāo)都一模一樣。

Zen 4c核心的專用L2緩存，大小與Zen 4核心相同，這意味著L2 SRAM單元占用著相同的面積，而AMD通過讓L2控制邏輯電路更緊湊來減少L2緩存的區(qū)域面積，而在不包含L2和相關(guān)電路的區(qū)域，核心面積極大程度縮小。相比Zen4， Zen 4c設(shè)計面積縮小了35%，每瓦性能顯著提高。Zen 4c核心針對性能和功耗的最佳平衡點進行了優(yōu)化，這為我們提供了更好的密度和能效。

第四代AMD EPYC處理器的強大性能不言而喻，但AMD并未滿足于此，正進一步拓展EPYC處理器生態(tài)，與其他廠商的硬件配合，展現(xiàn)出無與倫比的強大效果。

NVIDIA的DGX高性能計算平臺，就一直在使用頂級的EPYC處理器，可以加速各種類型的AI工作負載，如數(shù)據(jù)分析、訓(xùn)練和推理等。

第四代AMD EPYC處理器強大的性能已領(lǐng)先業(yè)界一步，無疑已經(jīng)成為AI計算領(lǐng)域綜合能力最強的選擇之一。這個充滿變數(shù)的AI時代，在提升算力的未來道路上，第四代AMD EPYC處理器必將顛覆市場格局！

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