AMD Epyc Gen4 Neuer Prozessor, einmal mehr neue Leistungsdimensionen

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Mit seiner neuen Prozessorgeneration „Epyc V baut AMD seinen derzeitigen Leistungsvorsprung bei Serverprozessoren vor Intel vorerst aus. Man darf gespannt auf die Antwort aus dem Hause Intel sein.

Mit der neuen „Epyc“-Generation 4 erreicht AMD neue Leistungshorizonte.
Mit der neuen „Epyc“-Generation 4 erreicht AMD neue Leistungshorizonte.
(Bild: AMD)

Kürzlich stellte AMD die erste Variante seiner aktuellen Server-Prozessorgeneration „Epyc 4“ vor. Der General-Purpose-Prozessor „Genoa“ ist das erste von vier Modellen, die im Lauf der nächsten Jahre auf den Markt kommen sollen. Er zielt auf den Enterprise-Server-Markt. Die fünfte Generation ist schon in Arbeit und folgt ab 2024.

Epyc 4 wird bis 2024 durch drei weitere Modelle ergänzt, mit „Bergamo“, einem Prozessor für Clouds, mit der Hochleistungsvariante „Genoa-X“, die besonders viel Cache-Speicher pro Kern mitbringt, und „Sentinel“ mit Core-Zahlen bis zu 32 für weniger anspruchsvolle Aufgaben.

Seiner Namenskonvention bleibt AMD auch treu: die erste Ziffer steht für die Grundnummer, die zweite für die Zahl der Kerne pro Prozessor, (0 = 8 Kerne, 1= 16 Kerne bis zu 6 = 84 oder bis zu 92 Kernen). Die dritte Ziffer bezeichnet die Leistungsklasse (je höher desto leistungsstärker) und die vierte die Generation, weshalb die Gesamtserie 9004 heißt. Zudem gibt es noch die Varianten „P“ für Single-Socket-Chips mit hohen Core-Zahlen und „F“ für leistungsoptimierte Versionen mit mehr Cache pro Core.

Fünf-Nanometer-Prozess

Genoa ist der erste Serverprozessor, bei dem AMD seinen neuen 5-nm-Prozess nutzt. Der Chip hat bis zu 96 Kerne, die in Gruppen von je acht auf Chiplets, im AMD-Jargon Core Complex Dies, untergebracht sind. Die Chiplets sind durch einen schnellen Interconnect, die „Infinity Fabric“, verbunden.

Die Ein-/Ausgabekapazitäten wurden erheblich erweitert: Es stehen jetzt 128 jeweils 32 Gigabit pro Sekunde (GBit/s) schnelle PCIe-Lanes der Generation 5 zur Verfügung.

Mehr Speicher und Speicherbandbreite

Intern können derzeit theoretisch bis zu sechs Terabyte über die vorhandenen Speicherbänke direkt angebunden werden, praktisch aber eher 3 Terabyte. Das liegt an dem bislang eher beschränkten Angebot an DDR-5-DIMMs. Insgesamt gibt es 12 DDR-5-Speicherkanäle und damit doppelt so viele wie bei dem Vorläufermodell „Milan“. Damit hat sich die Speicherbandbreite pro Sockel um den Faktor 2,25 erhöht.

Das Innenleben des „Epyc 4 Genoa“ zeigt bis zu 12 Chiplets, auf denen jeweils acht Cores untergebracht sind.
Das Innenleben des „Epyc 4 Genoa“ zeigt bis zu 12 Chiplets, auf denen jeweils acht Cores untergebracht sind.
(Bild: AMD)

Zusätzlich lässt sich externer Speicher über 64 Lanes CXL 1.1 integrieren. DIe neuere CXL-Version 2.0 wird noch nicht implementiert.

Die Sicherheit wurde weiter erhöht. So gibt es jetzt doppelt so viele vertrauliche VMs pro Kern. Mit „Infinity Guard“ lassen sich sowohl Hardwarespeicher als auch virtuelle Instanzen verschlüsseln. Die Chips nutzen taktoptimierende Mechanismen.

Hohe Rechenleistung bei kleinen Umweltauswirkungen

Die Leistungen der neuen Architektur sind beeindruckend, gleichzeitig verringern sich Flächen- und Stromverbrauch erheblich. AMD hat sich vor zwei Jahren zum Ziel gesetzt, die Leistung pro Watt jährlich zu verdoppeln, hat aber diese Marke nach eigenen Angaben mit einem Faktor über sechs statt 4 schon um die Hälfte überboten.

Zur Ankündigung präsentierte der Chiphersteller Benchmarks, bei denen die eigenen Prozessoren mit dem Vorläufer Milan verglichen wurden. Im für Enterprise-Anwender besonders interessanten Bereich der Virtualisierungsalgorithmen hat sich die Leistung nahezu verdoppelt.

Zudem ist es laut AMD mit der neuen Generation möglich, Mehrsockel-Maschinen von Intel durch Einsockel-Maschinen von AMD zu ersetzen und trotzdem höhere Leistung zu erzielen. Das liege unter anderem daran, dass Intel beim i7 Prozesse mit erheblich höherer Strukturbreite verwende.

Fünf statt 15 Server

AMD reklamiert beispielsweise im Vergleich zwischen einem Intel 2-Socket-"Pentium 8380" mit 40 Cores und einem 2-Sockel-AMD Epyc 4 Genoa 9654 mit 96 Kernen, dass letzterer den Bedarf für 1995 virtuelle Maschinen von 15 auf fünf Server reduziere. Das bedeute 52 Prozent weniger Stromverbrauch und eine über ein Jahr um 40 Prozent geringere TCO.

Die Enterprise-Leistung liegt sowohl gegenüber dem AMD-Vorläufer „Milan“ als auch gegenüber einem vergleichbaren Intel-Prozessor der dritten Generation erheblich höher.
Die Enterprise-Leistung liegt sowohl gegenüber dem AMD-Vorläufer „Milan“ als auch gegenüber einem vergleichbaren Intel-Prozessor der dritten Generation erheblich höher.
(Bild: AMD)

Intel hat kürzlich unter anderem mit dem „Xeon Max“ gekontert. Das Produkt hat 64 GByte HDM-Speicher (High Density Max), der adressierbar ist wie normaler RAM. Der neue Prozessor hat 56 Kerne auf vier durch schnellen Interconnect verbundenen Chiplets, so dass auf jeden Core mehr als 1 Terabyte Memory entfällt. Unterstützt werden PCIe Gen 5 und CXL 1.1. Der Chip verbraucht bis 350 Watt. Engere Strukturen bei Serverprozessoren kommen wohl erst im kommenden Jahr.

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