Naples ke Roma: CPU AMD EPYC Baru

Pada 7 Agustus, garis AMD EPYC ™ generasi kedua diluncurkan di seluruh dunia. Prosesor baru didasarkan pada arsitektur mikro Zen 2 dan dibangun pada proses 7-nm.

Fitur

"Mereka disambut oleh pakaian, dikawal oleh pikiran," membaca kebijaksanaan rakyat. Jadi kita akan mulai dengan "pakaian" generasi baru. Penandaan prosesor telah mengalami perubahan kecil: digit keempat yang menunjukkan generasi telah berubah dari 1 menjadi 2 . Angka pertama, seperti sebelumnya, menunjukkan seri, dan yang kedua dan ketiga - model. AMD belum meninggalkan prosesor dengan indeks P, yang tidak mendukung sistem multi-socket.

Generasi kedua mewarisi soket SP3 dari generasi pertama tanpa perubahan, yang memungkinkan penggunaan prosesor baru tanpa memperbarui motherboard, tetapi ini tidak akan dapat sepenuhnya mengungkapkan potensi mereka. Mencapai kinerja penuh dimungkinkan dengan penggunaan motherboard baru yang mendukung 3200 MHz untuk memori DDR4.

"Pengisian" prosesor ditransformasikan tanpa bisa dikenali: proses teknologi berubah, mikroarsitektur Zen 2 baru diaplikasikan dan pengendali memori berkecepatan tinggi baru muncul.

Performa

Transisi ke proses 7-nm menyebabkan pemadatan kristal dan peningkatan jumlah core menjadi 64 , yang dua kali lebih tinggi dari pada generasi pertama. Frekuensi dasar prosesor generasi kedua berada dalam kisaran 2,00 hingga 2,90 GHz . Sebagai perbandingan, basis generasi pertama tidak melebihi 2,30 GHz . Peningkatan jumlah core dan frekuensi dasar prosesor telah menyebabkan peningkatan pembuangan panas hingga 120 watt dalam versi anggaran dan hingga 225 watt di versi teratas.

Perbaikan proses bukan satu-satunya inovasi. Arsitektur mikro baru bernama Zen 2 telah berkontribusi pada peningkatan spesifikasi prosesor. Perbaikan ditujukan untuk berinteraksi dengan cache: kecepatan pertukaran data dengan L1 telah dua kali lipat, kecepatan transfer data antara cache telah meningkat, ukuran cache L3 telah meningkat.

Spesifikasi detail garis disajikan dalam tabel.
Roma menawarkan peningkatan dalam bekerja dengan perangkat eksternal: untuk pertama kalinya, menjadi mungkin untuk bekerja dengan pengontrol interupsi x2APIC eksternal, dan juga mendukung jalur DDR4-3200 dan 128-PCIe . Generasi baru prosesor mencakup dukungan untuk teknologi IOMMU tervirtualisasi , dengan mana mesin virtual mendapatkan akses langsung ke perangkat fisik.

Peningkatan kapasitas dan peningkatan kondisi untuk virtualisasi mengarah pada peningkatan jumlah aplikasi yang berjalan secara bersamaan. Aplikasi bekerja dengan data rahasia yang membutuhkan perlindungan yang ditingkatkan.

Keamanan

Di jajaran prosesor yang diperbarui, masalah keamanan bukanlah tempat terakhir. Di dalam sistem, sebuah prosesor dipasang pada sebuah chip yang disebut AMD Secure Processor berdasarkan ARM® Cortex® A5 , yang menyimpan kunci dan mengenkripsi isi RAM menggunakan algoritma AES-128 .

AMD Secure Processor menawarkan dua jenis enkripsi memori (metode ini memerlukan dukungan OS):

• SME (Secure Memory Encryption);
  
  SME mengenkripsi memori dengan satu kunci dan melindungi terhadap serangan fisik seperti serangan boot Dingin. Menggunakan jenis enkripsi ini tidak memerlukan perubahan aplikasi pengguna: OS menandai halaman memori yang perlu dienkripsi.
  
• SEV (Secure Encrypted Virtualization).
  
  SEV dirancang untuk memberikan keamanan saat bekerja dengan mesin virtual (VM). Memori yang digunakan oleh hypervisor dan setiap VM dienkripsi dengan kuncinya sendiri. Pendekatan ini secara kriptografis mengisolasi hypervisor dan VM dari satu sama lain.
  

Server uji

Sekarang setelah teori kebaruan diketahui, kami akan melakukan tes praktis. AMD EPYC ™ 7452 akan menjadi wakil dari generasi kedua, AMD EPYC ™ 7551 dipilih sebagai lawan dari generasi pertama, lawan dari kubu "biru" adalah Intel® Xeon® Gold 5218 sebagai bagian dari sistem dua soket. Pilihan sistem ini dibenarkan oleh kesamaan karakteristik teknisnya.

Dalam pengujian, prosesor ditempatkan pada pijakan yang sama: memori yang sama, drive yang sama, dan sistem operasi yang identik dengan pengaturan yang identik.

Untuk kinerja maksimum, semua saluran pengontrol memori prosesor harus diaktifkan. Prosesor Intel® memiliki enam saluran, dan prosesor AMD memiliki delapan saluran. Mengingat perbedaan ini, sulit untuk menciptakan kondisi yang identik, sehingga ditemukan kompromi: sistem dengan prosesor AMD memiliki 8 modul masing-masing 16 GB, dan sistem soket ganda dengan Intel® Xeon® memiliki 12 modul masing-masing 8 GB. Semua modul RAM beroperasi pada frekuensi 2666 MHz .

Sistem operasi (OS) di-host pada SSD untuk mengurangi dampak subsistem disk pada pengujian. Semua tes dilakukan pada CentOS versi 7.

Tes

Pengujian harus seobjektif mungkin, terutama karena kita berbicara tentang membandingkan prosesor Intel® dan AMD. Oleh karena itu, kami tidak akan menggunakan pengoptimal pengoptimal untuk membuat tes yang disediakan sebagai kode sumber.

GeekBench 4

GeekBench adalah uji kinerja prosesor lintas platform yang populer dengan database hasil online -nya sendiri. Pengujian dikirimkan dalam bentuk file yang dapat dieksekusi yang siap pakai, oleh karena itu optimasi untuk prosesor tertentu tidak disediakan.

Bagi kami, metrik umum grup GeekBench penting:

• Crypto Score;
• Skor Integer;
• Skor Poin Mengambang;
• Skor memori.

Kelompok uji yang ditunjukkan diluncurkan dalam dua mode: dalam satu utas dan ketika dijalankan secara bersamaan pada semua inti. Berdasarkan hasil, GeekBench menempatkan peringkat akhir: Skor Single-Core dan Multi-Core .


Perjuangan utama adalah antara AMD EPYC ™ 7452 dan Intel® Xeon® Gold 5218, sedangkan EPYC ™ generasi pertama lebih rendah dari yang kedua dalam semua tes.

Pertimbangkan pengujian single-threaded. Roma menunjukkan hasil yang sangat baik ketika bekerja dengan tugas dan memori kriptografis, tetapi hilang ketika melakukan perhitungan bilangan bulat. Hasilnya, EPYC ™ generasi kedua mencetak 4.893 poin dan menjadi pemenang dalam nominasi Single-Core . Tempat kedua dan ketiga ditempati oleh Xeon dan EPYC generasi pertama dengan 4695 dan 3981 poin masing-masing.


Dalam pengujian multi-ulir, keseimbangan daya berubah secara signifikan. EPYC ™ 7452 melakukan pekerjaan komputasi yang baik, tetapi kehilangan tugas kriptografis dan bekerja dengan memori , yang tidak mencegahnya menjadi pemimpin dengan 96009 poin dalam nominasi Multi-Core .

SPEC CPU 2017

SPEC CPU 2017 adalah serangkaian tes kinerja yang diakui oleh produsen prosesor. Pengujian set ini didistribusikan dalam bentuk kode sumber, yang memungkinkan Anda untuk mengoptimalkannya untuk peralatan tertentu pada sistem operasi tertentu.

CPU SPEC terdiri dari empat suite uji:

• int_rate;
• int_speed;
• fp_rate;
• fp_speed.

Bagian pertama dalam nama tes menentukan jenis perhitungan pada prosesor: integer (int) atau di atas angka floating-point (fp). Bagian kedua menentukan jenis pengujian: single-core (rate) atau multi-core (speed).

Kami melakukan keempat suite uji. Pengujian dikompilasi pada tingkat ketiga optimasi menggunakan kompilator GNU 4.8.5 . Tes multi-core berjalan di 64 utas, dan tes single-core berjalan dalam 32 salinan.


Tes yang dikompilasi dengan optimasi menunjukkan hasil yang tidak konsisten dengan GeekBench. AMD EPYC ™ generasi kedua lebih unggul dari sistem dual-socket dengan prosesor Intel® dalam semua pengujian kecuali kecepatan, tetapi dengan margin yang jauh lebih kecil daripada di GeekBench.

Phoronix Test Suite

Phoronix Test Suite (PTS) - perangkat lunak yang memungkinkan Anda untuk menjalankan tes dari database besar tes kinerja pengguna. Solusi ini memungkinkan Anda untuk secara otomatis menjalankan tes yang diinginkan pada beberapa server eksperimental secara bersamaan dengan agregasi hasil pada server master.

Kami telah mengembangkan set 21 tes kami sendiri, termasuk:

• Pengujian Bandwidth Cache (CacheBench);
• menguji bandwidth RAM (RAMspeed, Stream, MBW);
• solusi tugas kriptografis (Botan, OpenSSL, John the Ripper);
• rendering gambar menggunakan ray tracing (C-Ray, POV-Ray, Smallpt);
• emulasi server NGINX yang sedang dimuat;
• konversi audio / video.

	EPYC 7452	EPYC 7551	2 x Xeon 5218
RAMspeed SMP - Type: Add - Benchmark: Integer	32476.9	26531.49	28942.2
RAMspeed SMP - Type: Copy - Benchmark: Integer	30325.76	23419.86	27165.75
RAMspeed SMP - Tipe: Skala - Benchmark: Integer	30429,76	22011.08	28629.12
RAMspeed SMP - Tipe: Triad - Benchmark: Integer	31482.6	18208.58	28299.14
RAMspeed SMP - Tipe: Rata-Rata - Patok Banding: Integer	31060.8	31745.71	28432.31
RAMspeed SMP - Type: Add - Benchmark: Floating Point	32434.26	37939.5	28445.26
RAMspeed SMP - Type: Copy - Benchmark: Floating Point	30386.99	35209.97	27119.9
RAMspeed SMP - Tipe: Skala - Benchmark: Floating Point	30,097.11	30509.05	26508.4
RAMspeed SMP - Tipe: Triad - Benchmark: Floating Point	32473.04	38458.6	28385.89
RAMspeed SMP - Jenis: Rata-Rata - Patok Banding: Titik Mengambang	31295.5	34393.3	27.637,44
Stream - Ketik: Salin	107.192,8	110.996,94	126.257.4
Streaming - Jenis: Skala	72,434.42	87.300,88	105633.7
Stream - Ketik: Triad	77729,72	97735.96	115100.86
Streaming - Jenis: Tambah	77021.16	97.204,36	114907.6
MBW - Tes: Memori Salinan - Ukuran Array: 8192 MiB	16888.52	12,402.32	4845.29
MBW - Tes: Salinan Memori, Ukuran Blok Tetap - Ukuran Array: 8192 MiB	10752.12	7410.17	2982.56
CacheBench - Tes: Baca	2312.41	2079.62	3286,28
CacheBench - Tes: Menulis	24357.4	20329.21	27520.75
CacheBench - Tes: Baca / Ubah / Tulis	24920.3	21.598,98	28966.95
GNU MPC - Tolok Ukur Multi-Presisi	7143	5810	8950
Simulasi NAMD - ATPase - 327.506 Atom	0,80079	0,94119	0,77091
Botan - Test: KASUMI - Encrypt	69.69	61.74	78.69
Botan - Test: KASUMI - Decrypt	67.16	58.57	74.85
Botan - Test: AES-256 - Encrypt	4575.94	4,173.76	3687.71
Botan - Test: AES-256 - Decrypt	4552.92	4152.07	3704.3
Botan - Test: Twofish - Encrypt	279.59	247.38	325.1
Botan - Test: Twofish - Decrypt	281.87	249.85	333.97
Botan - Test: Blowfish - Encrypt	247.76	217.14	282.4
Botan - Test: Blowfish - Decrypt	249.19	217.89	283.61
Botan - Uji: CAST-256 - Enkripsi	116.150	101.470	124.690
Botan - Test: CAST-256 - Decrypt	116,68	101.95	125.75
John The Ripper - Test: Blowfish	49851	40568	39555
7-Zip Compression - Tes Kecepatan Kompres	163202	107009	135458
C-Ray - Total Waktu - 4K, 16 Sinar Per Pixel	23.41	26.65	29.48
POV-Ray - Trace Time	18.67	23.3	20.46
Smallpt - Renderer Penerangan Global; 128 sampel	15.06	5.52	58.97
dav1d - Input Video: Summer Nature 4K	17.67	28.37	20,98
FLAC Audio Encoding - WAV To FLAC	12.22	14.17	11.43
FFmpeg - H.264 HD Ke NTSC DV	9.14	10.85	11.46
Hackbench - Count: 1 - Type: Thread	3.9	5.82	3.35
Hackbench - Hitung: 8 - Jenis: Utas	10.9	18.11	8.73
Hackbench - Hitung: 1 - Jenis: Proses	3.78	5.43	3.15
Hackbench - Hitung: 8 - Jenis: Proses	9.66	13.31	8.14
Hackbench - Hitung: 32 - Jenis: Proses	39.02	32.25	27,74
OpenSSL - RSA 4096-bit Performance	6825.9	4351.47	6809.23
ctx_clock - Alihkan Waktu Konteks	211	220	160
Benchmark NGINX - Penyajian Halaman Web Statis	26991.79	17497.02	28274.97
Schbench - Utas Pesan: 2 - Pekerja Per Utas Pesan: 2	42	204	101
Schbench - Utas Pesan: 8 - Pekerja Per Utas Pesan: 8	4624	4704	7009
Schbench - Utas Pesan: 32 - Pekerja Per Utas Pesan: 32	156416	157952	167509
Radiance Benchmark - Test: Serial	807,01	783.48	1102.24
Radiance Benchmark - Test: SMP Parallel	260.47	238.69	333.32

Untuk pertama kalinya dalam pengujian, AMD EPYC ™ 7551 menjadi yang pertama. Prosesor AMD, terlepas dari generasi, lebih baik dalam pekerjaan single-threaded dengan memori, rendering dan transcoding video. Prosesor Intel®, pada gilirannya, bekerja lebih baik dengan tugas-tugas kriptografis dan pekerjaan multi-utas dengan memori, seperti yang diungkapkan sebelumnya dalam tes GeekBench.

Kesimpulan

Terlepas dari beragam tes, pilihan antara AMD EPYC ™ generasi pertama dan kedua jelas: Roma lebih unggul dari pendahulunya dalam sebagian besar pengujian. Namun, generasi pertama tidak kehilangan tempat dalam bekerja dengan memori dan rendering.

Perbandingan prosesor Intel® dan AMD - pertarungan nyata para raksasa, membutuhkan pertimbangan terperinci. Solusi perangkat lunak yang diinstal berkinerja lebih baik dengan AMD EPYC ™ generasi kedua. Secara khusus, Roma menunjukkan hasil yang sangat baik dalam komputasi multi-utas dan tugas-tugas kriptografi single-threaded. Ketika bekerja dengan perangkat lunak yang dikompilasi dari kode sumber, preferensi diberikan kepada generasi baru prosesor EPYC ™, yang memimpin dalam pengujian titik mengambang dan hanya sedikit tertinggal dalam perhitungan bilangan bulat multi-utas.

Intel® Xeon® Gold, pada gilirannya, menunjukkan hasil yang baik dalam kriptografi multi-threaded, transcoding audio, dan penanganan memori. Sistem dual-socket dengan prosesor Intel® Xeon® berkinerja baik saat memproses permintaan server web.

Kesimpulannya, perlu dicatat bahwa tes yang dilakukan adalah sintetis dan hasil pada tugas nyata dapat bervariasi. Untuk mendapatkan hasil yang akurat pada tugas tertentu, diperlukan pengujian tambahan. Sekarang hanya beberapa kata tentang biayanya. Harga AMD EPYC® 7452 yang direkomendasikan adalah $ 2025, untuk Intel® Xeon® Gold 5218 - $ 1250, yaitu $ 2500 untuk mengatur sistem dual-socket.

AMD EPYC ™ 7452 baru akan segera tersedia di Selectel Lab kami.

Jadilah yang pertama tahu!

EPYC ™ generasi kedua hanyalah putaran lain dalam konfrontasi antara AMD dan Intel. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang bagaimana persaingan antara kedua perusahaan dimulai di blog kami.

UPD AMD EPYC ™ Prosesor Generasi Kedua Sudah Tersedia.

Bangun server AMD EPYC ™ Rome 7402P Anda sendiri menggunakan konfigurator, atau tinggalkan permintaan untuk pengujian di lab LAB Selectel kami.

Konfigurasi berikut tersedia untuk pengujian:

• 1 x AMD EPYC ™ 7402P / 128 GB DDR4 / 2 × 1920 GB SSD + 2 × 8 TB HDD
• 1 x AMD EPYC ™ 7552/512 GB DDR4 / 2 × 1940 GB SSD + 2 × 8 TB HDD