Эпический случай: как компания AMD изменила серверный рынок

Компания AMD сделала то, что давно нужно было сделать, — расшевелила напыщенный и самодовольный, но стагнирующий серверный рынок. На все про все им понадобился один лишь год.
 
Год назад AMD выпустила семейство процессоров EPYC 7000-й серии, выполненных по нормам 14 нанометрового техпроцесса. В основе разработки — архитектура Zen. Конструктивно процессоры скомпонованы в одном корпусе из четырех восьмиядерных кристаллов Zeppelin. Для установки EPYC используется новое поколение LGA-сокетов под названием SP3.
 
Кремниевая матрица Zeppelin типовая. При необходимости часть ядер в ней может отключаться и тогда потребители получают 8-ядерные процессоры.  «Полный фарш» предполагает 32-ядерные чипы с рабочими частотами в диапазоне от 2,7 ГГц до 3,2 ГГц. Технология SMT увеличивает количество ядер за счет удвоения обслуживаемых потоков. Цены — начиная с $400.
 
Выводя на рынок семейство EPYC, компания AMD ставила перед собой задачу гибкого конфигурирования серверов под нужды пользователя. Процессоры, по ее мнению, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к современным вычислительным платформам. Стоимость владения при этом не должна вызывать испуг. В итоге, функциональность процессоров серии EPYC 7000 подействовала на серверный рынок как цунами:

• До 32 высокопроизводительных ядер Zen в одном процессоре
• Коммутация межпроцессорных связей в рамках одного кристалла или между кристаллами одного корпуса с помощью высокопроизводительной шины Infinity Fabric
• Одно- и двухсокетная конфигурации, причем сокету SP3 гарантирована совместимость с процессорами следующих поколений
• Наличие 128 свободных линий PCIe-шины для обслуживания внешних устройств
• Восемь каналов оперативной памяти DDR4 на процессор
• Поддержка до 2 ТБ ОЗУ на процессор
• Прозрачное аппаратное шифрование трафика памяти без необходимости управления им со стороны приложений
• Аппаратное разграничение доступа к памяти в гипервизоре виртуализации, специально разработанное для защиты виртуальных машин и контейнеров от влияния хоста и друг на друга
• Системная логика, интегрированная в процессор (SoC)

 
Тот факт, что каждый процессор семейства EPYC способен обслуживать до 2 ТБ оперативной памяти по восьми каналам, отдавая платформе 128 линий PCI Express, означает, что удельная насыщенность операциями ввода-вывода в два с половиной разы выше, чем у его конкурента Intel Xeon SP.
 
Исходя из этого, AMD назвала свое детище «первым в отрасли бескомпромиссным однопроцессорным решением». До момента появления EPYC надежда построить полнофункциональный высокопроизводительный сервер с одним сокетом была довольно-таки призрачной. Трудно переоценить усилия AMD по преодолению данного заблуждения. Компания сделала огромный вклад в концепцию «простых гениальных конструкций».
 
Теперь корпоративные клиенты больше не будут тратиться на покупку ненужных двухсокетных платформ из-за капризов разработчика. Искусственные ограничения пропускной способности каналов памяти и шин ввода-вывода ушли в прошлое. Вместо недоиспользуемых серверов лучше подумать про соответствие платформы рабочим нагрузкам, выигрывая при этом в энергопотреблении (а значит и в системе охлаждения), снижая параллельно затраты по приобретению и эксплуатации.
 
Если для решения поставленных задач требуется только однопроцессорное решение, пусть так и будет: почему лишний сокет должен диктовать требования к пропускной способности памяти и определять архитектуру подсистем хранения и/или сетевого взаимодействия?
 
Оснащенность EPYC восемью каналами памяти и свободными 128-линиями PCIe-шины означает, что серверы могут быть укомплектованы более емким и производительным дисковым пространством на базе NVMe. Мы можем, во-первых, выделять требуемый объем ОЗУ на единицу внешнего хранения, существенно увеличивая количество таких единиц; во-вторых, отказаться от ретаймеров и редрайверов, которые всегда ухудшают время доступа к периферии, да и денег стоят. Характеристики платформ от Intel вчистую проигрывают здесь: насыщенность одного серверного юнита накопителями у AMD будет существенно выше.
 
А еще переход к однопроцессорным решениям означает экономию, выраженную четырехзначными числами. Например, лицензирование VMware vSphere основано на количестве используемых процессоров в системе, но есть специальные предложения для однопроцессорных систем, где стоимость лицензии снижается на $7610.
 
Не исключено, правда, что ситуация со временем может и поменяться. Но тем не менее, мы экономим благодаря отказу от dual-сокет в пользу single-сокет без потери производительности, плюс экономия электроэнергии и снижение затрат на охлаждение.
 
Еще одна область, где EPYC может коренным образом изменить существующий ландшафт серверных парадигм — шифрование памяти. Конечно, аналогичные инициативы есть и у конкурента. Но сравнивая технологию AMD SME/SEV с анклавами защищенных областей Intel SGX, можно отметить, что аппаратное шифрование выполняется прозрачно — без ущерба для производительности на существующем программном обеспечении. Переделка кода не нужна! Другое дело, насколько эти инициативы поддержаны производителями ПО. Хотя, по сути, это всего лишь вопрос времени: обеспечение безопасности давно стоит на повестке дня.
 
NB. Недавно на презентации Lenovo прямо в зале у меня в руках оказался их ноутбук с процессором AMD Ryzen 5 2500U и графикой Radeon Vega Mobile Gfx. Времени было в обрез, но я успел запустить утилиту Java-CPUID и очень сильно удивился, обнаружив даже в мобильном Ryzen функциональность SEV-ES.

Процессоры от AMD не прячут голову в плечи, когда дело касается соотношения цены к производительности. При бюджете от $400 до $4000 EPYC «вставляет» даже Intel Xeon Skylake. На двухсокетном фронте преимущество AMD не менее 15% для дорогущих чипов в ценовом диапазоне свыше $4000. В нише entry level ($400…$800) ценовой разрыв скачет до неимоверных 56%.
 
Что действительно поражает в AMD EPYC — это скорость, с какой эти процессоры заняли свою нишу на серверном рынке. Обычно же, игроки там проявляют сдержанность и консерватизм, рыночные тенденции серверостроения весьма инерционны по своей природе. Темпы продвижения процессоров от AMD стали своеобразным индикатором неудовлетворенного спроса. И если ведущие производители, такие как Cisco, Cray, Dell и HP, готовы меняться, их движение в сторону процессоров EPYC — не дешевый ценовой шантаж компании Intel, фактического лидера серверного рынка. Индустрия во весь голос заявляет, что ждет иных решений от законодателей мод.
 
PS. И в заключение еще одна ремарка. Вполне возможно, что СЕО компании Intel поплатился своей должностью и недавно покинул компанию, допустив саму мысль о возможности разделения рынка серверных процессоров с AMD.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365