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Milan d’AMD apporte Zen 3 à Epyc, avec des résultats plutôt positifs

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AMD a publié son actualisation Zen 3 « Milan » pour les serveurs, apportant sa dernière architecture Zen 3 au dernier segment de marché à en manquer. AMD s’efforce de gagner des parts de marché sur ce segment depuis le lancement d’Epyc de première génération il y a près de quatre ans. Milan apporte une série de changements qui devraient aider l’entreprise à gagner des parts de marché, mais il y a quelques bosses du côté de la consommation d’énergie.

AMD n’augmente pas le nombre de cœurs avec cette génération de produits. Les processeurs Zen 3 qu’AMD lance aujourd’hui prennent le relais de leurs prédécesseurs à nombre de cœurs équivalent. Ils sont également généralement plus chers que les puces AMD qu’ils remplacent, ce qui est comparable au positionnement d’AMD avec ses processeurs Zen 3 Ryzen 5000. Les nouveaux numéros de modèle de processeur Milan d’AMD se terminent par 3 – 7763, 7643, 7313, etc. Les processeurs Epyc de la génération précédente se terminent par 2.

Voici un bref rappel sur les changements de processeur qu’AMD a apportés de Zen 2 à Zen 3 :

Zen 3 a un plus grand tampon cible de branche L1 (BTB) et de multiples améliorations réduisant la latence dans tout le noyau, avec une conception modifiée par rapport à Zen 2 qui vise à améliorer la bande passante. Le processeur peut effectuer trois chargements et deux stockages par cycle, par rapport à la conception 2L+1S du Zen 2. Zen 3 / Milan ajoute également la prise en charge des registres SIMD 256 bits – auparavant, AMD utilisait des registres 128 bits et les opérations 256 bits étaient divisées en deux segments.

Zen 3 comprend également un complexe de cœur plus grand, avec huit cœurs et 32 ​​Mo unifiés de L3 par chiplet, par opposition à la configuration 2 × 4 des puces précédentes. Ces changements peuvent être particulièrement significatifs dans les serveurs, étant donné la nécessité de contrôler la bande passante intra-cœur et l’impact des caches volumineux sur les performances globales.

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Cette image montre la topologie physique du CPU en mettant l’accent sur la matrice d’E/S. La matrice d’E/S peut sembler identique — il s’agit toujours d’une puce de classe 14 nm construite chez GlobalFoundries — mais elle a été repensée pour offrir de nouveaux avantages et capacités. Certains d’entre eux peuvent avoir eu un impact négatif sur la consommation d’énergie selon Anandtech, qui revu le processeur. AMD a augmenté la vitesse de son Infinity Fabric à 18 Gbps, contre 16 Gbps, et prend désormais en charge l’entrelacement des canaux de mémoire à 6 voies pour améliorer les performances dans les configurations où tous les emplacements DIMM ne sont pas disponibles ou utilisés.

Améliorations des performances, consommation d’énergie

Le temps de compilation d’Anandtech pour la suite LLVM montre que Milan détient un avantage d’environ 10 % sur ses concurrents. Cela semble être à peu près à la hauteur des performances globales du processeur, avec des gains allant de 6% à 25% selon la façon dont le test est fileté. Les tests à filetage unique et modéré montrent des soulèvements plus importants allant jusqu’à 20 à 25 %.

Image par Anandtech

Un point que l’examen d’Anandtech fait est que la consommation d’énergie au ralenti sur les puces Zen 3 est beaucoup plus élevée que leurs homologues Zen 2, de 65-72W à 100-110W. Ces augmentations sont apparemment liées à certaines des modifications apportées par AMD à la matrice d’E/S, ce qui entraîne une diminution substantielle de la latence intra-cœur et une amélioration globale des performances, mais également une augmentation de la puissance au ralenti.

Image par Anandtech

Anandtech a comparé l’efficacité énergétique entre Rome et Milan en limitant les quatre processeurs testés à un TDP de 225 W, puis en comparant à la fois leurs performances relatives et la quantité de puissance allouée aux cœurs du processeur ou à l’ensemble du package. La première mesure ne compte que la puissance consommée par les cœurs du processeur et leurs caches L2, tandis que la seconde inclut l’ensemble du socket.

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La consommation d’énergie plus élevée de sa matrice d’E / S désavantage le Milan d’AMD par rapport à Rome dans certains contextes. Dans les benchmarks gourmands en puissance de calcul qui ne dépendent pas de la bande passante mémoire, Rome peut en fait surpasser Milan. SPECint2017 et SPECfp2017 montrent tous deux des systèmes basés à Milan offrant une efficacité énergétique inférieure et moins de performances/watt que Rome (Zen 2), bien qu’il remporte ces comparaisons en termes absolus. Alors que Zen 3 étend davantage ses jambes sur les charges de travail centrées sur la bande passante mémoire, où sa nouvelle architecture de cache et son IPC plus élevé le placent devant son prédécesseur, SPEC montre toujours une baisse de l’efficacité énergétique.

Conclusion

La part de marché des serveurs d’AMD n’a pas augmenté aussi rapidement que ses activités d’ordinateurs de bureau et d’ordinateurs portables. Mais il détient désormais entre 7 et 11 % du marché, selon que vous comptez l’ensemble de l’espace serveur (y compris la périphérie et le 4P où AMD n’est pas actuellement en concurrence) ou uniquement le marché 1P et 2P. AMD préfère ce dernier, qui est également utilisé par les grandes sociétés d’analyse de l’industrie comme IDC. Si l’on considère que l’entreprise à peine avais une entreprise de serveurs en 2017, cela représente un taux de croissance raisonnable dans une entreprise intrinsèquement conservatrice.

Milan améliore généralement les performances à tous les niveaux, bien que les gains à la charge maximale soient nettement inférieurs au soulèvement légèrement fileté. Sa puissance de veille plus élevée peut être quelque chose qu’AMD pourra résoudre à l’avenir, éventuellement par le biais d’un rétrécissement de matrice d’E/S ou d’autres modifications de fabrication.

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Intel aura sa propre réponse à Milan sur le marché plus tard cette année lorsque Ice Lake-SP sera mis en vente. Le nombre de cœurs d’ICL-SP est encore incertain; Intel a publiquement confirmé 32 avec ses propres résultats de référence, 36 ont fait l’objet de rumeurs constantes pendant des années et des rapports récents ont suggéré que nous pourrions également voir des SKU à 38 et 40 cœurs. AMD conservera un avantage de densité cette génération avec jusqu’à 64 cœurs par socket. Les performances efficaces par socket entre les deux sociétés dépendront de la gestion et de l’efficacité de l’alimentation, ainsi que de l’IPC global.

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