（文章來源：IT大嘴巴）

2019年8月，AMD對外發布了第二代EPYC（霄龍）處理器，也創造了迄今為止x86架構處理器的最高紀錄——64核心。AMD也再次成為行業翹楚。得益于7nm工藝的加持，64核心的第二代EPYC（霄龍）處理器不但獲得了大眾的青睞，也讓支持者們再一次喊出了"AMD,YES!"的口號。

除了網友的追捧之外，業界對于第二代EPYC（霄龍）處理器也給予了積極的肯定。在堪稱高性能計算標桿的CCF全國高性能計算學術年會上，第二代EPYC（霄龍）處理器榮膺大會 "處理器產品創新獎" ，而高性能計算也正是這款處理器主打的應用領域之一，可謂是實至名歸。

應該說，從發布到今天，在短短幾個月的時間里，第二代EPYC（霄龍）處理器以強勁性能創造了140多項世界紀錄，并贏得了行業的高度關注。伴隨著AMD在成都、深圳等全國多地的宣講與傳播，越來越多的x86用戶對第二代EPYC（霄龍）處理器給與了超高的關注度，也開始了不斷的體驗與測試。

那么，為什么第二代EPYC（霄龍）處理器能夠在短短半年的時間里打下超高的人氣，獲得眾多的關注？64核心處理器的價值在何處？對于企業級用戶來說，他們最關心的安全、穩定、可靠等問題，AMD又是如何來保障的呢？下面我們就來看看AMD第二代EPYC（霄龍）處理器的行業領先之處。

剛剛我們提到了，第二代EPYC（霄龍）處理器是基于7nm工藝制造的，這也是當下最先進的處理器制造工藝。許多人可能好奇為什么AMD能夠率先提供64核心的x86處理器，而它的老對手英特爾最高只能支持到56核心處理器，這其中很大一部分功勞就來自7nm工藝。

我們知道，越先進的工藝，代表晶體管的尺寸越低，面積越小，也意味著AMD能夠在單位面積內提供更多的核心。相比之下，英特爾目前的工藝還僅限于14nm，自然在核心數量上難以與AMD展開競爭。單就這一點來說，AMD就在單處理器核心數量上占據了優勢，而在云計算環境中，這部分優勢也會轉化為實際的性能差異（這一點我們后面會詳細說）。

當然7nm帶來的改進不止這些，這是全新設計的Zen2架構。在之前的“那不勒斯”系列產品中，AMD第一次采用了Zen架構，而如今的第二代EPYC（霄龍）處理器則是基于Zen2架構，相比老版本已經是翻天覆地的變化。這里我們看到的是處理器架構示意圖，左側的是老版本右側的是新版本。一個最明顯的區別就是，Zen架構從第一代的“四海一家”變成第二代的“八星伴月”。這更體現出了AMD在芯片設計思路上的轉變。

在Zen2上，AMD使用了Chiplets小芯片的設計思路，通過模塊化來組合不同核心的處理器。與以往我們常說的“膠水”不同，Chiplets設計本質上是把不同工藝、不同架構的芯片電路按需搭配，比單純的膠水封裝更有靈活性，當然復雜度也更高。

另一個巨大的變化就是AMD將IO核心單獨整合成了一個Die，整合了內存控制器、PCIe控制器等IO單元，使其獨立化。因為相對于計算核心來說，IO核心處于輔助的地位，所以在電氣性能和功耗要求上更低一些，所以在這部分AMD采用的是14nm的工藝實現。

這種7+14的搭配就為Zen2架構提供了良好的靈活性。一方面，大小核心的設計使得處理器的制造工藝不必全部拘泥于7nm，在生產工藝和難度上的要求進一步降低；另外在分離之后，核心數量的增加就變得更為靈活，這一代產品提供了從8核心到64核心的超豐富選擇，也正是得益于此。

如此看來，7nm無疑是第二代EPYC（霄龍）處理器的最大亮點，也是64核心得以實現的物理基礎；而借助于7+14的搭配，AMD在保障工藝提升的同時最大限度的兼顧了生產工藝、價格和擴展性等諸多問題，也具備了更多的靈活性，這也足以證明在制程上“解放思想”的重要性。

在談到處理器的時候，性能自然是大家最關注的話題，也是評判處理器價值的關鍵指標。對于企業級應用來說，如今云計算已經是整個產業發展的潮流，無論是公有云還是私有云亦或是混合云，在這其中VMware都是重要的存在，而針對VMware虛擬化的支持也是我們考察處理器的重要指標之一。

VMmark是VMware公司推出的基準測試工具，它可以模擬數據中心的常用操作，并以此評價虛擬化環境中多個負載的性能和擴展性，以幫助客戶選擇合適的虛擬化硬件平臺。VMmark使用tile（每tile包含8臺虛擬機）為基本單位，其整體測試得分由每個tile的虛擬化得分和虛擬化架構操作得分兩部分組成，分數越高，意味著虛擬機服務響應越好，VMware虛擬化性能就越高。

在測試中，VMmark可以對每tile模擬不同工作負載，例如郵件服務器、社交網絡、電子商務等，同時根據這些工作負載的服務質量確定每個tile的虛擬化得分;虛擬化架構操作是指類似虛擬機的復制和部署、動態遷移、動態存儲遷移以及自動負載均衡等操作，VMmark對這些操作進行評價打分，然后將得到的虛擬化架構操作分數和每個tile的虛擬化得分相加，就得到了整體基準測試得分。

根據SPEC測試平臺公布的VMMARK 3 VIRTUALIZATION測試項目結果，第二代EPYC（霄龍）處理器平臺以12.78的成績獲得了第一名，超過競爭對手41.6%，這也就意味著如果在私有云的應用中，第二代EPYC（霄龍）處理器可以達到更好的性能表現，這也是多核心的力量使然。

也正因為如此，AMD在定位第二代EPYC（霄龍）處理器的時候一個重要應用就是虛擬化環境。我們知道目前許多云服務的付費方式都是基于核時實現的（即每核心/小時），越強大的核心對于用戶來說越劃算，因為可以在單位時間計算更多的內容；而對于服務商來說，越多的核心則可以支持更多的虛擬機，進而實現更多的盈利。因此，無論是從用戶還是從服務商的角度，第二代EPYC（霄龍）處理器都是虛擬化應用的好選擇。

同樣的情況也發生在JAVA相關的測試當中。熟悉服務器的朋友一定知道，我們在服務器安裝的時候不可或缺的就是要安裝JAVA軟件，而據統計目前已經有30億臺設備在使用JAVA軟件或程序。換句話說，我們操作的手機、筆記本乃至于其他智能設備中，都有JAVA的身影，而對于JAVA支持的優劣也與我們的日常應用息息相關。

同樣是SPEC測試平臺公布的成績顯示，在SPECjbb 2015測試中，AMD在定位第二代EPYC（霄龍）處理器，具體說來就是64核心的AMD EPYC 7742以355121分的成績創造了新的世界紀錄，而且相比競爭對手的性能提升了82.9%。這是一個了不起的數字，也說明了64核心第二代EPYC（霄龍）處理器在性能上的獨樹一幟。

大數據測試中，第二代EPYC（霄龍）處理器相對與上一代也有了明顯的提升，在TPC ExpressBenchmark HS (TPCx-HS)大數據基準測試中，EPYC（霄龍）7002 處理器相較上一代產品將性能提升了36.9%，并繼續保持世界領先。

由此看來，新工藝、新架構為AMD第二代EPYC（霄龍）處理器帶來了明顯的性能提升，無論是核心數量的增加、單核心性能的增強都帶來了性能的明顯提升，這種提升不僅僅反應在測試程序中，在世界應用的云計算、HPC等環境下，也在發揮著重要的作用。

在文章開頭，我們提到第二代EPYC（霄龍）處理器曾獲得了高性能計算領域的"處理器產品創新獎"，而高性能計算也恰恰是AMD瞄準的發力方向之一。一直以來，高性能計算都對計算性能有著極高的要求，而且處于性能需求的不飽和狀態，因此無論是x86還是POWER亦或是其他計算平臺，都在這個領域大展拳腳。一句話——無論白貓黑貓，抓住耗子就是好貓。

ESI集團是世界領先的虛擬工程軟件及服務供應商，它旗下有款名為VPS的旗艦產品，主要是通過仿真的方式幫助設計師通過收集信息進行模擬和仿真，從而進行更好的決定，比如許多汽車的設計就需要借助于VPS來實現。但是如果要想實時看到設計中的靜態、碰撞、安全、空氣動力等情況，就需要一款性能出色的高性能計算機，而且對于性能的需求上不封頂。

這也恰恰是第二代EPYC（霄龍）處理器的優勢所在。為此，設計人員也針對不同核心數量進行了測試，結果顯示基于第二代EPYC（霄龍）處理器的集群在 ESI 虛擬性能解決方案的 Neon 和 Neon4M 模型測試中表現優異，性能始終處于領先地位，也保持了相對于競爭對手的性能優勢。這種優勢一方面得益于每核性能，但同樣也包括了PCI-E 4.0的優勢。這就證明，第二代EPYC（霄龍）處理器完全可以適應HPC應用，并且成效顯著。

同樣的情況也出現在公有云當中。剛剛我們提到了虛擬化，這種技術在私有云平臺上應用很廣；而如果擴展到公有云平臺的話，更多人喜歡使用容器技術，比如業界領先的AWS。如今，AWS也選擇第二代EPYC（霄龍）處理器作為基礎平臺，而基于平臺的容器性能更為出色。

AmazonEC2是一種在云端提供安全、彈性計算能力的 Web 服務，其目的是幫助開發人員更加方便地進行 web 規模的云計算。在采用了第二代EPYC（霄龍）處理器之后，EC2的應用實例可以隨著容器數量的提升實現線性增長。即便在CPU利用率較高的情況下 (>80%) ，也能處理繁重的 I/O 和內存任務，并且相比同類競品在計算和內存成本上節約10%。

從架構到性能，從7nm到64核心，第二代EPYC（霄龍）處理器給我們帶來了太多的驚喜，而且在云計算、大數據和HPC應用等多個場景中，它所帶來的大幅度性能提升也讓我們感覺耳目一新。更重要的是，我們看到AMD在生態建設中正在不斷完善，包括AWS、微軟Azure等云領域的投入以及與美國能源部、Oak Ridge 國家實驗室和 Cray Inc. 公司合作，計劃打造新一代百億億級超級計算機。
（責任編輯：fqj）