معرفی پردازندههای سری EPYC شرکت AMD
پردازندههای سری EPYC شرکت ای ام دی، یکی از پیشرفتهترین خانوادههای پردازنده برای سرورها و مراکز داده محسوب میشوند. این پردازندهها از سال ۲۰۱۷ با معماری انقلابی «زن» وارد بازار شدند و توانستند رقابت را در بازاری که پیش از آن تقریباً در انحصار یک شرکت دیگر بود، احیا کنند.
در عصر دادههای بزرگ و رایانش ابری، نیاز به پردازندههایی که هم توان محاسباتی بالا و هم بازدهی انرژی مناسبی داشته باشند، بیش از هر زمان دیگری حس میشود. شرکت ای ام دی با معرفی پردازندههای سری EPYC، تحولی بنیادین در دنیای پردازشگرهای سرور ایجاد کرد. بر خلاف پردازندههای مصرفی که برای رایانههای شخصی طراحی میشوند، پردازندههای سری EPYC برای اجرای بیوقفه و سنگینترین بارهای کاری در مراکز داده، سامانههای ابری، پایگاههای داده بزرگ، شبیهسازیهای علمی و سامانههای هوش مصنوعی بهینه شدهاند.
معماری چیپلت (چندقلو)
مهمترین نوآوری در پردازندههای EPYC، استفاده از معماری به نام «چیپلت» است. در این معماری، به جای آنکه همه بخشهای یک پردازنده شامل هستههای محاسباتی، حافظه نهان و کنترلکننده ورودی و خروجی روی یک قطعه سیلیکونی بزرگ ساخته شوند، هر کدام از این بخشها به صورت یک قطعه کوچک و مجزا به نام «چیپلت» طراحی میگردند. سپس این چیپلتها در کنار یکدیگر روی یک بستر ارتباطی نصب میشوند. مزیت اصلی این روش، کاهش هزینه تولید و افزایش انعطافپذیری است. زیرا ای ام دی میتواند بدون طراحی دوباره کل پردازنده، فقط چیپلت هستهها را با نسل جدید جایگزین کند و بقیه اجزا را حفظ نماید. این ویژگی همچنین امکان افزایش تعداد هستهها را بدون افزایش چشمگیر هزینه فراهم میسازد.
ریزمعماریهای زن (Zen)
قلب پردازندههای EPYC، ریزمعماری «زن» است. این معماری از زمان معرفی خود تاکنون در نسلهای مختلف بهبود یافته است.
هر نسل از ریزمعماری زن، بهبودهایی در تعداد دستورالعملهای اجرا شده در هر سیکل ساعت، کاهش تأخیر در دسترسی به حافظه و افزایش بازدهی انرژی داشته است.
- معماری زن ۱ (Zen 1): نسل اول پردازندههای EPYC بر پایه این معماری ساخته شد و حداکثر ۳۲ هسته را ارائه میداد.
- معماری زن ۲ (Zen 2): این نسل شاهد تقسیم چیپلت هستهها به چیپلتهای کوچکتر بود و تعداد هستهها را به ۶۴ عدد افزایش داد.
- معماری زن ۳ (Zen 3): بازطراحی دسترسی به حافظه نهان مشترک، باعث افزایش چشمگیر عملکرد در این نسل شد.
- معماری زن ۴ (Zen 4): پشتیبانی از حافظه دی دی آر پنج (DDR5) و پی سی آی اکسپرس نسل پنجم (PCIe 5.0) از مهمترین ویژگیهای این نسل است.
- معماری زن ۵ (Zen 5): جدیدترین نسل که با فرایند ساخت سه نانومتری تولید میشود و تا ۱۹۲ هسته را پشتیبانی میکند.
معرفی خانوادههای مختلف پردازندههای EPYC
پردازندههای EPYC در دستهبندیهای متفاوتی عرضه میشوند تا نیازهای گوناگون از یک سرور کوچک گرفته تا ابررایانههای عظیم و سیستم های هوش مصنوعی را پوشش دهند.
پردازندههای EPYC سری ۹۰۰۵
این سری قدرتمندترین نسل است که بر پایه معماری زن ۵ طراحی شده و برای سنگینترین بارهای کاری مانند هوش مصنوعی و شبیهسازیهای علمی پیشرفته مناسب میباشد. حداکثر تعداد هسته در این سری به ۱۹۲ هسته و ۳۸۴ رشته میرسد. حافظه نهان سطح سه نیز تا ۳۸۴ مگابایت افزایش یافته است. پشتیبانی از دوازده کانال حافظه دی دی آر پنج با سرعت شش هزار مگاهرتز و همچنین صد و شصت خط پی سی آی اکسپرس نسل پنجم، از ویژگیهای برجسته این خانواده است.
پردازندههای EPYC سری ۹۰۰۴
این نسل که با معماری زن ۴ ساخته شده، همچنان یکی از گزینههای اصلی برای مراکز داده بزرگ به شمار میرود. حداکثر هسته در این سری ۹۶ هسته و ۱۹۲ رشته است. نکته قابل توجه در برخی مدلهای این سری، استفاده از فناوری «حافظه نهان سه بعدی» است که حافظه نهان را تا بیش از هزار مگابایت افزایش میدهد. این ویژگی برای پایگاههای داده و برنامههایی که به حافظه نهان بزرگ نیاز دارند، بسیار حیاتی است.
پردازندههای EPYC سری ۸۰۰۴
این پردازندهها برای محیطهایی با محدودیت فیزیکی و مصرف انرژی پایین طراحی شدهاند. حداکثر هسته در این سری ۶۴ هسته و ۱۲۸ رشته است. تفاوت اصلی این سری با سایرین در این است که فقط در پیکربندی یک سوکتی (تک پردازنده) قابل استفاده هستند. مصرف انرژی این خانواده بین صد تا دویست وات است و برای تجهیزات مخابراتی در لبه شبکه یا فروشگاههای بزرگ مناسب میباشد.
پردازندههای EPYC سری ۷۰۰۳
این خانواده با وجود گذشت چند سال از عرضه آن، به دلیل تعادل عالی بین قیمت و عملکرد، همچنان در بسیاری از مراکز داده مورد استفاده قرار میگیرد. این پردازندهها بر پایه معماری زن ۳ ساخته شدهاند و حداکثر ۶۴ هسته دارند. پشتیبانی از حافظه دی دی آر چهار و پی سی آی اکسپرس نسل چهارم، هزینه ساخت سرورهای مبتنی بر این نسل را کاهش میدهد.
پردازندههای EPYC سری ۴۰۰۴ و ۴۰۰۵
این خانواده برای کسب و کارهای کوچک و متوسط و سرورهای ابتدایی طراحی شده است. حداکثر هسته در این سری ۱۶ هسته و ۳۲ رشته میباشد. آخرین نسل از این خانواده بر پایه معماری زن ۵ ساخته میشود و از حافظه دی دی آر پنج پشتیبانی میکند. مصرف انرژی این پردازندهها بین شصت و پنج تا یکصد و هفتاد وات متغیر است.
پردازندههای نهفته (Embedded)
شرکت ای ام دی نسخه خاصی از پردازندههای EPYC را برای کاربردهای صنعتی، تجهیزات پزشکی، سامانههای نظامی و شبکههای مخابراتی با نام «نهفته» عرضه کرده است. این پردازندهها ویژگی مهمی به نام «چرخه حیات طولانی» دارند که به معنای دسترسی به قطعه به مدت هفت تا ده سال است. همچنین این قطعات برای تحمل دماهای بسیار پایین و بسیار بالا و نیز لرزشهای شدید طراحی شدهاند. خانوادههای ۳۰۰۰، ۴۰۰۰، ۷۰۰۰، ۸۰۰۰ و ۹۰۰۰ هر کدام نسخه نهفته نیز دارند.
ویژگیهای امنیتی
در عصر رایانش ابری، امنیت دادهها در زمانی که پردازش میشوند (بر خلاف زمان ذخیرهسازی روی دیسک) چالش بزرگی است. پردازندههای EPYC به مجموعه فناوری به نام «اینفینیتی گارد» تجهیز شدهاند.
این مجموعه شامل یک پردازنده امنیتی مجزا است که در دل پردازنده اصلی قرار دارد. دو قابلیت اصلی آن عبارتند از:
- رمزنگاری ایمن حافظه: تمام محتویات حافظه اصلی به صورت خودکار و شفاف رمزنگاری میشود، بدون آنکه نیازی به تغییر نرمافزار باشد.
- مجازیسازی ایمن رمزنگاری شده: این قابلیت اجازه میدهد تا هر ماشین مجازی به صورت کاملاً مجزا رمزنگاری شود و حتی مدیر سیستم میزبان هم نتواند به دادههای ماشین مجازی دسترسی پیدا کند.
بهرهوری انرژی و کاربردهای اصلی
یکی از نقاط قوت اصلی پردازندههای EPYC، نسبت عملکرد به مصرف انرژی است. استفاده از فرایندهای ساخت پیشرفته مانند سه نانومتر و چهار نانومتر، همراه با معماری چیپلت که بخشهای غیرفعال را کاهش میدهد، باعث شده است که این پردازندهها در ازای هر وات انرژی مصرفی، عملکرد بسیار بالایی ارائه دهند. این ویژگی هزینه برق مراکز داده را کاهش میدهد.
کاربردهای اصلی این پردازندهها به شرح زیر است:
- رایانش ابری و مراکز داده بزرگ: ارائه دهندگان بزرگی مانند آمازون، گوگل و مایکروسافت از EPYC در زیرساخت خود استفاده میکنند.
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: تعداد بالای هستهها و پشتیبانی از دستورالعملهای برداری پیشرفته، این پردازندهها را برای آموزش مدلهای هوش مصنوعی مناسب ساخته است.
- پایگاههای داده: حافظه نهان بزرگ در مدلهای مجهز به فناوری سه بعدی، عملکرد تراکنشهای پایگاه داده را چند برابر میکند.
- زیرساخت شبکه و امنیت: قابلیت شتابدهی سختافزاری رمزنگاری، این پردازندهها را برای ساخت فایروالها و مسیریابهای نسل جدید ایدهآل میسازد.
نتیجهگیری
پردازندههای سری EPYC شرکت ای ام دی با کنار گذاشتن روشهای سنتی طراحی و روی آوردن به معماری چیپلت و ریزمعماریهای کارآمد زن، توانستهاند استانداردهای جدیدی در صنعت پردازندههای سرور تعریف کنند. تنوع بالای مدلها از سری ۴۰۰۴ مناسب برای کسب و کارهای کوچک تا سری ۹۰۰۵ با ۱۹۲ هسته برای ابررایانهها، نشان دهنده بلوغ این پلتفرم است. با توجه به روند افزایشی دادهها و نیاز روزافزون به پردازش امن و کارآمد، انتظار میرود نسلهای آینده EPYC با بهبودهای بیشتر در عملکرد، مصرف انرژی و امنیت، نقشی کلیدی در زیرساخت دیجیتال جهان ایفا کنند. این پردازندهها نه تنها رقابت را به بازار بازگرداندهاند، بلکه گزینههای متعددی را پیش روی مهندسان و مدیران فناوری اطلاعات برای ساخت سامانههای قدرتمند و مقرون به صرفه قرار دادهاند.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.