Smt4

Только-только компания AMD анонсировала пользовательские процессоры линейки Ryzen на своей новой архитектуре Zen 3 и еще готовит соответствующие серверные анонсы, как в сети появилась информация уже о следующем поколении серверных процессоров компании AMD EPYC GENOA на Zen 4.



Речь идет не только о процессорах с комплектацией до 96 ядер, но и о сокетах нового поколения AM5, TR5 (HEDT-платформа), а также SP5 и SP6 (серверная платформа). Также говорится о поддержке PCI-Express 5.0 и памяти DDR5. Пока информация циркулирует в сети на уровне слухов, но учитывая то, как развивается потребительский сегмент AMD, их попытка отвоевать позиции на серверном рынке вопрос времени. Так, EPYC MILAN на Zen 3, согласно инсайдерской информации, будет минимум на 20% производительнее предыдущего поколения процессоров AMD архитектуры Zen 2 ROME.

Возможный путь к лидерству AMD это увеличение числа потоков на ядро. Это момент, который может переломить тренды на серверном рынке. Именно поэтому активно ходят разговоры о внедрении компанией AMD в свои серверные процессоры поколения Zen 4 технологии SMT4. Речь идет об одновременной обработке четырех потоков, вместо ставших стандартом двух потоков на ядро. Стоит отметить, что в процессорах EPYC MILAN технологии SMT4 почти гарантированно не будет.

Если говорить о сокетах, то из слухов становится понятно, что AMD выжала из платформы AM4 все, что смогла: в этом коду компания сделала огромный подарок потребителям, не обновляя сокет под Ryzen 5xxx и обеспечив обратную совместимость новых десктопных процессоров с уже существующим сокетом. Тут можно вспомнить бесконечные изменения сокетов у Intel, коих за последние четыре года вышло как минимум три: LGA 1151, LGA 1151 v2 и LGA 1200.

В 2022 году на смену A4 придет сокет A5 и, хочется надеяться, что он проживет так же долго, как и A4. Также грядут и обновления серверных сокетов: мы перейдем с Socket SP4 и Socket SP4r2 на SP5 и SP6. Скорее всего, обе модели выйдут одновременно и будут подходить для одного и того же поколения EPYC GENOA с той же разницей, что и сокеты SP4 и SP4r2: первые предназначены для однопоточных, а вторые для двухпоточных процессоров линейки EPYC ROME. Если предположить, что AMD все же внедрит SMT4, то SP4 будет работать, соответственно, с однопоточными и двухпоточными процессорами, а SP4r2 с четырехпоточными моделями.

Но стоит вернуться к теме SMT. Нужно понимать, что в пользовательском сегменте SMT4 сомнительная фича, которая только увеличит задержки и создаст потери на ровном месте, пока процессор будет решать, на какой из потоков перебросить очередную задачу, коих различные приложения создают десятки и сотни.

Однако в случае процессорного сегмента мы имеем дело с более монолитными системами, которые, чаще всего, заточены на работу с каким-то одним тяжелым программным комплексом. Тут SMT4 может хорошо себя показать, особенно в вычислениях. При этом не не просто теоретические выкладки: SMT4 и даже SMT8 практически древняя система, которой пользовались еще двадцать лет назад. Пик развития многопоточности пришелся на начало 2010-х годов, когда у IBM еще было собственно производство серверов для бизнеса.

Вот спецификации IBM Power S822LC последнего сервера от IBM этой линейки на собственном процессоре IBM POWER8 Core 2014 года выпуска:


С полной документацией по серверу IBM можно ознакомиться вот тут (PDF)

Из таблицы видно, что у POWER8 Core была переменная многопоточность, от режима одно ядро-один поток и до режима восьми потоков на логическое ядро процессора. Официальные частоты POWER8 Core на ядро составляют от 2,5 до 5 ГГц. При этом серверы IBM на POWER8 имели еще и 16 сокетов SMP (симметричная многопроцессорная обработка) что позволяло уже тогда объединять в вычислительный кластер полтора десятка серверов.



Стоит отметить, что серверы IBM были весьма специфичным и узким решением для крупного корпоративного бизнеса и научных вычислений. Собственно, с ростом AWS и Azure, они были выдавлены из этого сегмента и IBM Power S822LC стал последним продуктом компании в этой линейке.

Нужно сказать, что сейчас практически захватившие серверный рынок процессоры от Intel линейки Xeon тоже не работают с режимом SMT4. Если мы говорим о процессорах для науки то есть о монструозных решениях по 32-72 ядер серии Phi, например, об Intel Xeon Phi Processor 7295 с 72 ядрами и стоимостью в ~6200$ на момент релиза, то мы вообще не имеем многопоточности. По официальной спецификации у этого процессора 72 ядра и 72 потока.

Более популярные Intel Xeon E работают в режиме SMT2 два потока на ядро. Это касается практически всех популярных серверных процессоров Intel, выпущенных с 2013 года, начиная с серии E5-V2. Если приводить конкретный пример два потока уже было в крайне популярной рабочей лошадке в лице процессора Intel Xeon E5-2680V2, который активно используется до сих пор.

Если прогнозы и данные инсайдеров подтвердятся, то в ближайшие пять лет нас может ожидать частичный передел серверного рынка. AMD активно развивается в десктопном направлении, сейчас начинает давить на серверный сегмент. Intel планирует анонсы серверных процессоров этой весной, но не факт, что они будут намного мощнее новых MILAN, а тем более и грядущих GENOA. Синие до сих пор испытывают значительные трудности с литографией и не могут толком опуститься ниже техпроцесса в 14 нм, кое-как запустив производство на 10 нм ноутбучных процессоров.

---

P.S. На правах рекламы хотим предложить специально для читателей Хабра честную скидку в 10% на любые тарифы нашего хостинга intesect.host. Скидка действует во всех дата-центрах. Предложение действительно с 16 по 22 ноября включительно.

Промокод при покупке: habr