AMD EPYC 9005系列为何如此优秀？AMD服务器部门高管谈第五代EPYC设计思路

2024年10月10日，AMD在美国旧金山Moscone中心发布了代号“Turin”的第五代EPYC 9005系列处理器。会后，本刊记者对AMD服务器部门高管Ravi Kuppuswamy、Madhu Rangarajan等人进行了采访，就读者关注的一些问题进行了交流。

上一代EPYC首次采用Zen4与Zen4C两种架构版本，并划分出Genoa EPYC 9004系列、Bergamo EPYC 97x4系列两条产品线，后者进一步延伸出了Siena EPYC 8004系列。EPYC 9005系列不同型号的处理器也会分别采用Zen 5和Zen 5c两种版本。Zen 5和Zen 5C是完全相同的架构、IPC性能、ISA指令集，一、二级缓存总量也相同，不同之处在于后者的核心更多，所以其每核心可分享的三级缓存小一些。

首先来看制程。AMD发言人表示Zen 5的CCD是4nm工艺，Zen 5C的CCD是3nm工艺，而它们都有的I/O Die用的都是6nm。第五代EPYC处理器同样采用CHIPLET（小芯片）设计，AMD发言人表示，“对于同样尺寸的芯片来说，采用3nm工艺可以放入更多的核心。”而对于单核面积更大，但数量最大为128核心的Zen 5核心产品来说，采用4nm工艺就可以实现这个目标。

其次来看缓存。随着服务器级CPU的不断迭代，缓存大小当然也是影响综合性能重要因素。代号“Turin”的第五代EPYC 9005系列处理器有两种不同的CCD，8个核心一组的CCD里面是前面提到的4nm制造工艺的Zen 5架构核心；16个核心一组的CCD里面则是3nm工艺制造的Zen 5c核心。整体Zen 5和Zen 5C的L3缓存也是一样的，所以说缓存上没有什么区别，只是每个核心分到的缓存量，在L3这个部分是不太一样的。因为每个CCD总共配备的是32MB的L3缓存。那么Zen 5架构核心所在的CCD是8个核心共享这32MB的L3缓存，而Zen 5c架构核心所在的CCD则是16个核心共享32MB L3缓存。AMD发言人表示：“核心架构的变化才是对IPC的改变做出了贡献。”

那么是不是共享的L3缓存越大，能带来的综合性能提升就越大呢？换句话说，Zen 5架构的EPYC 9005系列处理器最多可以有16个CCD，最多拥有512MB的L3缓存，AMD为何不考虑将这些L3缓存让所有的核心来共享呢？AMD发言人表示：“如果在两个CCD间共享L3缓存，就会产生非常高的延迟，导致性能降低，所以AMD没有跨CCD设计，而是一个CCD配一个L3缓存。”

那么AMD这一代产品在I/O Die方面主要提升了哪些方面呢？AMD发言人表示：“关于Zen 5 I/O Die，我们提升了内存控制器、内存速度以及I/O Die与核心之间的沟通，可以理解为在I/O的物理层与核心之间，它的性能会更好。”

当笔者问到AMD是否会将AI加速器放入I/O Die的问题时，AMD发言人表示：“这个设想是有可能的，但我们没有那么做。因为我们要选择AI加速器的话，用更专业的GPU就好了，例如AMD的Instinct MI系列，用它做AI加速会更快。如果把AI加速器放到I/O Die中不但会增加功耗，也会吃掉内存带宽。对我们而言，GPU具备每美元的最佳AI性能，而CPU是能实现每美元的最佳通用计算性能。”