AMDjeva epska pesnitev

Proizvajalec grafičnih in osrednjih procesorjev AMD je zadnja leta trdo delal za to, da bi se vrnil v podatkovne centre. In to ne skozi stranska vrata, ne, temveč pri glavnem vhodu, pogrnjenem z rdečo preprogo. Družina strežniških procesorjev EPYC obljublja in dostavlja veliko, predvsem pa povsem novo dimenzijo procesorjev, namenjenih podatkovnim centrom.

Procesorji EPYC že s svojim imenom namigujejo, da gre za res velik preskok v primerjavi s predhodniki in za korak, ki ga je podjetje AMD ne nazadnje tudi potrebovalo. Kot je na dogodku EPYC Tech Day zgovorno dejal Scott Aylor, podpredsednik družbe in generalni direktor oddelka poslovnih rešitev, »procesorjev EPYC nismo zasnovali za današnje obremenitve, temveč za tiste, ki šele prihajajo. Prav tako nismo želeli zgolj konkurirati današnjim Intelovim strežniškim procesorjem, temveč tistim, ki jih bo konkurent predstavil v prihodnje.«

Pri zasnovi novih procesorjev EPYC so AMDjevi inženirji in razvijalci zasledovali tri ključne lastnosti: zmogljivost, uravnoteženost in varnost. Končni rezultat je res posrečena družina strežniških procesorjev, ki jo utegnejo lastniki podatkovnih centrov in sistemski integratorji hipno vzljubiti. Poglejmo, zakaj.

Zmogljivosti brez primere

AMDju je uspelo izdelati procesor, ki mu ta hip ni para. Zastavonoša družine EPYC je model EPYC 7601, ki se lahko pohvali s kar 32 jedri Zen, ki obdelujejo 64 niti ukazov. Jedra delujejo z delovnim taktom 2,2 GHz, ki se v primeru, da procesor ni polno obremenjen, dvigne do 3,2 GHz. Impresivna je tudi termalna ovojnica procesorja, ki je postavljena pri vsega 180 W, kar je za 32-jedrnika zgleden dosežek, ki priča o tem, kako energijsko učinkovit je sam procesor. Če pri tem upoštevamo, da so inženirji v procesor vgradili še tako rekoč vso periferijo, ki je bila v preteklosti v obliki namenskih čipov (sistemski nabor, pomnilniški krmilnik, južni most, varnostni koprocesor itd.) vgrajena na osnovni plošči, je rezultat še toliko boljši. Procesorji EPYC so torej strežniške ustreznice sistema v čipu (SoC), kar v praksi pomeni, da bo celoten ekosistem za stranke še nekoliko cenejši, saj bodo osnovne plošče zanj cenejše, proizvajalci pa bodo imeli ogromno svobode pri vgradnji perifernih enot. Sprva lahko na trgu pričakujemo eno- in dvoprocesorske strežnike. AMD se je ob predstavitvi tudi zavezal, da bo ekosistem gradil dolgoročno. Vsaj še naslednja generacija procesorjev EPYC bo uporabljala isto podnožje, torej lahko podjetja pričakujejo daljšo življenjsko dobo teh sistemov.

Kot edini izmed medijev v regiji Adriatik smo se udeležili splavitve AMDjevih novih procesorjev za poslovna okolja in podatkovne centre, ki je bila v Austinu, v ZDA.

Ker lahko 32 jeder obdela ogromne količine podatkov, zato je prav, da je procesor tudi ustrezno založen z njimi. Prav vsi procesorji iz družine EPYC 7000, brez izjeme, so zato opremljeni z osemkanalnim pomnilniškim krmilnikom, torej podpirajo do 16 rež pomnilnika. Ob uporabi pomnilniških modulov zmogljivosti 128 GB lahko torej posamezen procesor dela s kar 2 TB pomnilnika, česar bodo izredno vesele najrazličnejše aplikacije s področja analitike in računalništva v pomnilniku. Procesor podpira različne vrste pomnilnika, skoraj vse, kar je trenutno aktualno na trgu (tudi (L)RDIMM, NVDIMM-N, 3DS DIMM), a večina proizvajalcev plošč se bo odločila za uporabo hitrega in cenovno dostopnega pomnilnika DDR4 (do 2667 MHz). Pomnilniška prepustnost dosega zavidljivih 290 GB/s.

AMD si je za cilj izbral tudi izdelavo kar najbolj uravnoteženega procesorja brez očitnih šibkih točk. Ker je načrtoval bogato izbiro različic z zelo različno količino procesorskih jeder, monolitna zasnova ni prišla v poštev. Za skalabilno povečevanje zmogljivosti so zato v podjetju razvili povezavo Infinity Fabric, ki medsebojno povezuje notranje sredice procesorja. Infinity Fabric omogoča zelo hitre prenose podatkov ob resnično majhni porabi energije, sredice pa so med seboj povezane z tremi povezavami, zato da so poti do kateregakoli podatka, na kateremkoli jedru se ta obdeluje (nahaja), kar najkrajše. Vsi procesorji EPYC podpirajo kar 128 rež PCIexpress X16, od proizvajalcev osnovnih plošč pa bo odvisno, koliko teh bodo namenili režam za grafične kartice in koliko podsistemom za hrambo podatkov (NVMe). Kako vrhunsko skalabilnost je inženirjem uspelo doseči s povezavami Infinity Fabric, dokazuje tudi dodajanje dodatnega procesorja. 64 jeder v preizkusih dosega 198-odstotni rezultat v primerjavi z 32-jedrnikom, torej je izkoristek dodatnega procesorja skoraj idealen.

Primeren za vse vrste obremenitev

AMD se je vsekakor v velikem slogu vrnil v »igro«. Zdaj po zmogljivostih prekaša konkurenta, tudi po zmogljivostih na porabljeni vat energije, pa po ceni itd. Žogica je na strani Intela, saj so praktične demonstracije, številne med njimi so na dogodku EPYC Tech Day postavile nove svetovne rekorde (še več jih pričakujemo v naslednjih tednih), dokazale, da so celo enoprocesorski sistemi EPYC lahko hitrejši od dvoprocesorskih strežniških sistemov iz konkurenčnega tabora.

Resnično impresivna pa je univerzalnost AMDjevih procesorjev, ki so idealna izbira za tako rekoč 95 odstotkov bremen, ki jih danes obdelujejo podatkovni centri. Zmogljivosti, ki jih procesorji kažejo v resničnem svetu, torej pri opravljanju dejanskih nalog, so še precej bolj prepričljive od rezultatov v testnih programih. Procesorji EPYC tako lahko opravljajo napredne izračune iz sveta visokozmogljivega računalništva, predstavljajo temelje oblačnih in visoko virtualiziranih strežnikov, se lotijo nalog s področja strojnega učenja ali pa prek analitičnih aplikacij trpinčijo masovne podatke za koristne informacije. Še več, procesorji EPYC vsebujejo tudi napredne prediktivne algoritme, ki analizirajo obnašanje bremen in jim ustrezno prilagodijo njihovo izvajanje, pri čemer lahko dajo prednost čim hitrejšemu dokončanju naloge ali pa čim učinkovitejši izrabi procesorja in manjši porabi energije.

Hitro učljivi grafični matematiki Radeon Instinct

Čeprav tokrat grafični procesorji podjetja niso bili v ospredju, je AMD osvetlil tudi njihovo rabo v poslovne namene, predvsem na področju strojne inteligence, strojnega in globokega učenja. Nobena skrivnost ni, da grafični procesorji zadnja leta napredujejo bistveno hitreje od osrednjih. AMD je razvil lastno strojno (Radeon Instinct) in programsko platformo (ROCm), na katerih bodo tekle številne aplikacije za razvoj rešitev s področja umetne inteligence in strojnega učenja.

Konec julija bodo predstavili novo kartico Radeon Instinct MI25, ki bo vsebovala težko pričakovano grafično arhitekturo Vega. Opremljena bo s 16 GB pregrešno dragega in hitrega pomnilnika HBM2 in bo ob polni obremenitvi porabila okoli 300W energije. Njenih 64 obdelavnih enot naslednje generacije bo v navezi s 4096 pretočnimi cevovodi doseglo računsko zmogljivost 12,3 TFLOPS. AMD je tudi že napovedal, da bo z enim samim procesorjem EPYC in več karticami Radeon Instinc MI25 prebil mejo zmogljivosti 100 TLOPS.

»S karticami Radeon Instinct želimo razveseliti vse, ki se imajo za pionirje na področju umetne inteligence, in pospešiti razvoj njihovih rešitev strojnega učenja,« je povedal Ogi Brkić, ki v podjetju AMD skrbi za profesionalne grafične rešitve.

Ponudba procesorjev EPYC bo obsegala 8-, 16-, 24- in 32-jedrnike.

Absolutna skrb za varnost procesorja, sistema, aplikacij in virtualnih strojev brez vpliva na zmogljivosti je zagotovo ena ključnih konkurenčnih prednosti procesorjev EPYC.

AMD pričakuje, da bodo proizvajalci strežnikov na njih zasnovali tudi napredne sisteme za programsko opredeljeno hrambo podatkov. Verjetno pa bomo v naslednjih mesecih priče tudi pripravi algoritmov, s katerimi se bodo »oportunistični zaslužkarji« z novimi procesorji podali v boj za rudarjenje kriptovalut. V nasprotju z grafičnimi karticami namenski strežniški procesor nima nobenih težav z delovanjem pri polni obremenitvi v režimu 24/7/365. Za izdelovalce strežnikov je naloga otročje lahka. Glede na predvidene/želene zmogljivosti izberejo le model procesorja, ustrezno osnovno ploščo ter nanjo vgradijo zahtevano količino pomnilnika. Preprosteje skoraj ne gre.

Brezkompromisna varnost

Varnost je v sodobnih podatkovnih centrih na samem vrhu prioritet. Upravitelji podatkovnih centrov bodo zato toliko bolj veseli podatka, da imajo procesorji EPYC varnost zapisano v svoj DNA, kot prvi procesorji v industriji zanjo celovito skrbijo na strojni ravni. V procesor je namreč vdelan namenski varnostni procesor z lastnim varnim operacijskim sistemom, ki skrbi za pregled samih procesorskih gradnikov in v realnem času šifrira vse podatke, ki gredo skozi procesor. Pa tudi v pomnilnik. Polno šifriranje pomnilnika namreč tudi najdrznejšim tatovom (takim, ki bi s strežnika ukradli pomnilnik) prepreči, da bi lahko prebrali njegovo vsebino. Oddahnilo se bo tudi ponudnikom storitev v oblaku, saj bodo, če bodo svoje sisteme zgradili na procesorjih EPYC, lahko strankam dejansko zagotovili varno večnajemništvo. Sam procesor bo namreč že poskrbel, da bo vsak virtualni stroj z vsemi viri popolnoma šifriran. Prav dejstvo, da je za varnost poskrbljeno že na strojni ravni, utegne v nakupe novih procesorjev prepričati številne IT-oddelke podjetij, predvsem tiste, ki si danes ob virusu WannaCry in podobnih grizejo nohte, saj vedo, da uporabljajo 15 in več let stare aplikacije, ki se jih, dokler delujejo, ne upajo niti dotakniti, pa čeprav te niso niti približno varne. S poganjanjem le-teh v virtualnem okolju na čipu EPYC pa postanejo samodejno zaščitene pred vplivi zunanjega sveta. Res uporabna varnostna funkcija, pohvalno implementirana tako, da enkripcija ne vpliva na zmogljivosti delovanja aplikacij (kot je to primer pri konkurentu). AMD je procesorjem dodal tudi nekaj edinstvenih novih ukazov, optimiziranih za delo v podatkovnem centru (samodejno čiščenje zaznane zastrupitve/okužbe pomnilnika, združevanje več ukazov/tabel na procesorski cikel itd.)

Ekosistem je nared

AMD tokrat res ničesar ni prepustil naključju. Že ob splavitvi bo strankam na voljo cela paleta rešitev iz partnerskega ekosistema. Procesorje EPYC in njihove funkcije podpirajo vsa velika imena v industriji, kot so Microsoft (Windows Server), Red Hat (RHEL), Canonical (Ubuntu), SUSE (SLES), Citrix (XenServer), Vmware (vSphere) in številni drugi. Razvijalcem poslovnih aplikacij pa so na voljo ustrezno prilagojena orodja rešitev Visual Studio, Java, GCC, LLVM … Po videnem sodeč, lahko ocenimo, da je AMD tokrat resnično presegel vsa pričakovanja, zato je ime novih procesorjev kar pravšnje. Epsko.