Epyc 7000: AMDs Chance, Intel viele Marktanteile abzunehmen
AMD hat Details zu seinen neuen Epyc-Server-Prozessoren genannt. Die Ryzen-Ableger heißen nicht mehr Opteron und führt stattdessen einen neuen Markennamen ein. Zunächst gibt es die Epyc-7000-Serie, basierend auf dem Naples Chip, mit der AMD vor allem mit einer hohen Anzahl von CPU-Kernen, schnellen und in großer Menge bereitstehenden, flexiblen Interconnects gegen Intels Xeon-Prozessoren bestehen will.
| Modell | Kerne | Frequenz | Preisbereich | Intel-Konkurrent |
|---|---|---|---|---|
| Epyc 7601 | 32 | 2,2 bis 3,2 GHz | Ab 4.000 US-Dollar | Xeon E5-2699A v4 |
| Epyc 7551 | 32 | 2,0 bis 3,0 GHz | 3.400 US-Dollar | Xeon E5-2698 v4 |
| Epyc 7501 | 32 | 2,0 bis 3,0 GHz | n.v. | n.v. |
| Epyc 7451 | 24 | 2,3 bis 3,2 GHz | Ab 2.400 US-Dollar | Xeon E5-2695 v4 |
| Epyc 7401 | 24 | 2,0 bis 3,0 GHz | 1.850 US-Dollar | Xeon E5-2680 v4 |
| Epyc 7351 | 16 | 2,4 bis 2,9 GHz | Ab 1.100 US-Dollar | Xeon E5-2650 v4 |
| Epyc 7301 | 16 | 2,2 bis 2,7 GHz | Ab 800 US-Dollar | Xeon E5-2640 v4 |
| Epyc 7281 | 16 | 2,1 bis 2,7 GHz | 650 US-Dollar | Xeon E5-2630 v4 |
| Epyc 7251 | 8 | 2,1 bis 2,9 GHz | 475 US-Dollar | Xeon E52620 v4 |
| Epyc 7551P | 32 | 2,0 bis 3,0 GHz | Ab 2.100 US-Dollar | 2x Xeon E5-2650 v4 |
| Epyc 7401P | 24 | 2,0 bis 3,0 GHz | 1.070 US-Dollar | 2x Xeon E5-2630 v4 |
| Epyc 7351P | 16 | 2,4 bis 2,9 GHz | 750 US-Dollar | 2x Xeon E5-2620 v4 |
Bei Epyc handelt es sich um ein Multi-Chip-Module (MCM) auf dem vier Dies mit der Zen-Mikroarchitektur untergebracht werden, die mit einer Infinity Fabric mit 42 GBit/s untereinander verbunden sind. Jedes Die kann also jedes weitere Die direkt und ohne Umwege dank der Fabric mit Hilfe der MCM-Links erreichen. Das Design erlaubt AMD vergleichsweise einfach, sehr leistungsfähige Hardware zu bauen, indem eine enorme Anzahl von Kernen untergebracht wird. Jedes Die kann bis zu 8 Kerne haben. Pro MCM sind also 32 Kerne möglich. Die Epyc-7000-CPUs erlauben zudem grundsätzlich Simultaneous Multithreading.
CPUs für Ein- und Zwei-Sockel-Systeme
Das Marktsegment, auf das AMD sich mit der ersten Epyc-Generation konzentriert, sind die Ein- und insbesondere Zwei-Sockel-Systeme. Erkennbar ist die Generation an der 1 am Ende des Produktnamens. Bei gleichem Preis verspricht das Unternehmen aus Austin eine teils erheblich höhere Leistungsfähigkeit verglichen mit der Konkurrenz. Das geht soweit, dass AMD für seine Ein-Sockel-Systeme Intels Zwei-Sockel-Systeme als Konkurrenz angibt. Die Ein-Sockel-CPUs lassen sich an dem angehängten P erkennen.
Insgesamt sind drei Modelle geplant. Technisch entsprechen die Modelle 7551P, 7401P und 7351P ihren Varianten für zwei Sockel. Es gibt also die gleiche Anzahl an I/O-Lanes (128 Serdes-Links) und ebenfalls 8 DRAM-Kanäle. Einziger gewichtiger Unterschied: Von den 128 I/O-Lanes werden keine Lanes für die Verbindung eines zweiten Prozessors benötigt. Die Hälfte wird nämlich für die Verbindung der CPUs untereinander verwendet (Infinity Fabric).
Diese lassen sich vom Systemhersteller flexibel konfigurieren. Möglich sind diverse Konfigurationen von PCIe 3.0 Lanes, von x16 über x8 und x4 bis hin zu x1. Zudem unterstützt AMD NVM Express und Hot-Plugging. Schnelle SSDs ließen sich somit per U.2 anbinden, was für Storage-Systeme interessant ist, vor allem aufgrund der vielen verfügbaren Lanes. Die Lanes selber arbeiten mit 8 GBit/s entsprechend PCIe 3.0.
Eine weitere Möglichkeit ist, die Lanes als SATA-Lanes zu betreiben. Dann natürlich gebremst auf 6 GBit/s. SAS wurde seitens AMD gar nicht genannt, das müsste also vermutlich per PCIe-Karte oder -Chip auf dem Board realisiert werden.
Zwei-Sockel-Systeme mit Epyc haben ebenfalls 128 I/O-Lanes
Bei Zwei-Sockel-Systemen sieht das Ganze nicht anders aus. Da im Falle eines 2-Sockel-Systems zwei Mal 128 Lanes zur Verfügung stehen, hat auch ein 2-Sockel-System 128 freie I/O-Lanes. Es lässt sich gleich viel Peripherie anschließen, die auch hier direkt mit den Prozessoren verbunden sind. Hier sieht AMD einen Vorteil, weil die Systeme als System on a Chip ausgelegt sind. Der Umweg über einen Chipsatz entfällt. Beim Zwei-Sockel-System entsteht aber durch den zusätzlichen Kommunikationsweg eine geringe Latenz. AMD hat die Epyc-Prozessoren aber so konstruiert, dass jeder einzelne Kern in einem Chip einen anderen Kern mit nur einem Hop erreichen kann. In einem Zwei-Sockel-System ist deswegen jedes Die mit einem Die des Nachbarsockels verbunden, so dass hier maximal zwei Hops notwendig werden.
AMD verspricht deswegen auch eine sehr gute Skalierung. Ein Zwei-Sockel-System soll 1,98 Mal so schnell sein wie ein Ein-Sockel-System.
Genug Lanes für die Zukunft
Gerade mit der enormen Anzahl an Lanes mit geringen Latenzen sieht sich AMD gut für die Zukunft gerüstet. Intels Xeons bieten derzeit nur 40 Lanes an, können allerdings auf 80 mit einem Zwei-Sockel-System verdoppelt werden. Zudem arbeitet Intel an der Erhöhung der Lanes auf 48 . Nach derzeitigem Stand kann AMD I/O-lastige Systeme aber gut mit einem Prozessor bauen. In Austin zeigte der Hersteller ein Demo-System, dass laut AMD um die 9 Millionen IOPS erreichen kann bei einer Datentransferrate von knapp 40 GBit/s. Bei den Zwei-Sockel-Systemen ist der Abstand zu Intel zwar immer noch sehr groß, aber längst nicht mehr so deutlich, zumal es dann in der Tendenz Szenarien betrifft, die viele I/O-Kanäle brauchen. Mit 80 Lanes lassen sich beispielsweise in der Theorie schon 20 U.2-SSDs anbinden, was bei Systemen mit einer Höheneinheit reicht.
AMDs Referenzdesign für zwei Sockel sieht zwei Höheneinheiten vor. Neben den Prozessoren quetscht das Unternehmen dann noch 32 DIMM-Slots (maximal 4 TByte RAM). Mehr Platz gibt es eigenlich nicht mehr. Unterstützt werden RDIMM, LRDIMM, NVDIMM-N und 3DS DIMM. Gerade für NVDIMMs wichtig ist zudem die optionale komplette Verschlüsselung des Speichers. Ein integrierter Sicherheitsprozessor in Epyc übernimmt das auf Wunsch. Benchmarks leiden allerdings etwas, wie AMD vor Ort zugab. Zwischen 1,5 und 3 Prozent Leistungseinbußen sind zu erwarten. Die Verschlüsselung richtet sich vor allem gegen physische Angriffe. Der Diebstahl eines DIMMs soll so keinen Sinn ergeben. Aber auch in virtuellen Umgebungen soll der Zugriff auf fremde Daten auf diese Weise verhindert werden.
Die im Serversegment sehr wichtige Thermal Design Power hat AMD flexibel aufgebaut. Sie liegt bei 120 Watt für den 7251(P) oder 180 Watt für die Typen 7601, 7551 und 7451. Alle anderen haben zwei TDP-Werte: 155 und 170 Watt. Welcher Wert genutzt wird, hängt von der Frequenz des Arbeitsspeichers ab. Bei den üblicherweise angegebenen 2.666 MHz sind es 170 Watt. Bei 2.400 MHz sind es 155 Watt. Auf die bereits bekannte Einschränkung der Frequenz beim Betrieb von zwei DIMMs je Speicherkanal ging AMD nicht ein.
TDP ist anpassbar
Zusätzlich lassen sich die Werte weiter modifizieren. Wenn Effizienz nicht so wichtig ist, lässt sich ein 180-Watt-Prozessor auch mit einem TDP-Wert von 200 Watt betreiben. Alternativ sind auch 169 Watt TDP möglich, was dann geringe Leistungseinbußen zur Folge hat, so AMD. Genauere Angaben macht AMD allerdings nicht. Bei den 120-Watt-CPUs ist nur eine Reduzierung auf 105 Watt möglich. Die 155-Watt-Klasse erlaubt einen Bereich von 140 bis 175 Watt.
Eine Erhöhung der TDP-Werte gibt dem Prozessor mehr Spielraum für einen Frequenzschub. Details hat AMD dazu nur wenige genannt. Allgemein gelten die oben in der Tabelle genannten Frequenz-Maximalwerte nicht für alle Kerne. Während etwa ein Epyc 7601 etwa einen Basistakt von 2,2 GHz hat und einen Boost-Takt von 3,2 GHz bietet, gilt das nur für 12 Kerne. Alle 32 Kerne lassen sich im Bereich des thermischen Spielraums nur auf 2,7 GHz kurzfristig hochtakten. Beim 7501 gilt Ähnliches (12 Kerne, 3 GHz, 32 Kerne 2,6 GHz) und beim Epyc 7401 lassen sich von den 24 Kernen nur 8 auf maximal 3 GHz bringen. Müssen alle Kerne hochgetaktet werden, sind es 2,8 GHz. Solche Einschränkungen sind aber normal und gelten auch für Intels Xeons.
AMD Epyc steht zumindest für Systementwickler bereit und die Anzahl der Partner nennt einige bekannte Branchengrößen wie Lenovo, Dell EMC und HPE. Zu den Preisen und der genauen Verfügbarkeit hat sich AMD noch nicht geäußert. Es gibt nur einen Preisbereich für einzelne Prozessoren basierend auf Intels-Preisen.
Offenlegung: AMD hat die Reisekosten nach Austin für Golem.de übernommen.
Nachtrag vom 21. Juni 2017, 0:30 Uhr
AMD hat für einige SKUs exakte Preise genannt, die in der Tabelle nachgetragen wurden.