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AMD最新EPYC 7003系列 擁抱雲端高效能運算

  • 孫昌華台北

新一代AMD EPYC 7003解決方案線上高峰論壇。AMD
新一代AMD EPYC 7003解決方案線上高峰論壇。AMD

產業界競相追逐於數位轉型的時代中,智慧型應用整合人工智慧與通訊技術所打造的雲端資料中心,成為企業資訊系統不斷進化的動力,大量的虛擬化技術與雲端服務成為企業IT系統的設計重心,CPU與GPU的運算能力成為企業飆速革命的推動引擎。

處理器大廠AMD推出第三代EPYC伺服器晶片,基於Zen 3運算架構,採用台積電的7奈米製程,每時脈周期效能提升高達19%,在伺服器處理器中提供最佳效能,讓多年來稱霸伺服器市場的競爭對手備感壓力並流失勢力,EPYC 7003處理器系列產品線能為企業界提供更佳的高效能運算(HPC)解決方案,快速導入網路功能虛擬化功能,並簡化部署流程及快速Scale-out相關應用,打造高效能運算平台的新標準。

日前於2021年9月7~9日AMD舉辦「卓越效能,引領先峰,AMD EPYC 7003解決方案線上高峰論壇」,特別邀請Ansys、AWS、Microsoft Azure與VMware資料中心等業界專家,聚焦於高效能運算議題,以驅動雲端資料中心再創新的布局,為伺服器處理器樹立新標竿,揭開AMD打造雲端資料中心與超前部署的能力,讓更多的企業IT技術決策者能夠更進一步看到第3代EPYC處理器所帶來的威力,並掌握趨勢與技術,搶進雲端應用大商機。

高效能運算讓我們邁向更美好的世界

數位轉型學院院長/臺灣大學管理學院兼任教授詹文男先生以「運用高效能運算,協助企業數位轉型及技術創新」發表開場專題演講,他以40年產業研究經驗,爬梳企業界在數位轉型上所面對的挑戰,分享數位轉型的成功典範,他區分企業界使用數位科技的三階段發展軌跡,分別是數位化、數位優化、數位轉型的三部曲,隨著數位轉型成為顯學之後,他提點數位轉型與數位優化間的關鍵差別。

舉製造業使用自動光學檢驗系統(AOI)為例,旨在於產能與良率的提升,所以是數位優化的層級,而數位轉型則是牽涉到商業模式的創新,是一個更高的變動基礎下的策略翻轉與變化,舉凡諸如軟體的銷售從傳統的買斷制,改變成以收取月租費為主的訂閱制,這基本上造成產業界的天翻地覆般的變革,而創造出許多新的典範。

從市場上看到的各種典範應用中,充斥著高含金量的新型態技術,舉凡人工智慧、區塊鏈、雲端平台、大數據分析、邊緣運算等備受矚目的技術,其背後就是高效能運算(HPC)平台所加持的整合應用,這些高速發展的主流應用,如智慧製造、氣候預報、資訊安全、自駕車環境偵測、智慧移動、無人機、無人船,以及演唱會場域延伸人臉辨識的賣票服務,AR/VR讓演唱會擴充參與及觀賞體驗,其背後都是靠HPC所提供的大量運算、儲存、高速網路的功能來處理,所以HPC讓我們邁向更美好的世界。

AMD主導高效能運算的逆襲   搶主導權

AMD資料中心解決方案業務協理黃偉喬先生接續發表「AMD Yes! 高效能運算的逆襲」的演講,他從AMD在總裁暨執行長蘇姿丰博士的一連串成功的策略,打造一個使用高效能運算徹底改善我們生活的願景,並以高效能運算為未來的發展重心,這個願景讓AMD持續打造更高效能的處理器,並一舉在2020年交出亮麗成績單,當中運算與繪圖部門大幅成長,而企業資料中心與嵌入式系統部門更是爆炸性成長。

亮麗的成績歸功於AMD專注於維持高核心、高效能、低功耗的產品特點,快速在資料中心的市場攻城掠地,重點在於所採取三大成功的策略,第一,採用完整與清楚技術與產品藍圖,獲得客戶的認同,第二,優先使用小晶片技術(Chiplet)將許多的小核心封裝成單一的大處理器,第三,擁抱台積電(TSMC)領先全球的先進製程技術,一舉讓今天AMD處理器成功提升資料中心市場的佔有率。

由於企業愈來愈重視將工作負載(Workload)移轉到雲端的進程,非常重視使用雲端服務商與自建私有雲的系統,所以AMD開放邀請更多的供應鏈夥伴以滿足企業界的殷切需求,藉由AMD在效能與維運成本上的出類拔萃的優勢,更針對企業界發展超融合(Hyper-Converged Infrastructure) 應用架構的新趨勢,使用AMD EPYC 7003系列處理器提高大量的虛擬機的密度,支援各式各樣企業內部的應用軟體,創造領先群倫的總體擁有成本(TCO)的效益,以三年期為基準來比較競爭對手的40核心處理器相比,AMD相較於對手大幅節省TCO成本

優異的相容性與TCO的表現

AMD EPYC 7003系列處理器備受雲端服務商、伺服器大廠及企業界的青睞,企業大廠爭相選擇AMD處理器依據背後重要的因素,在於AMD的軟體高度相容性,優異的效能提升表現,以及極具競爭力的營運成本優勢,讓員工得以高效率的持續執行客戶交付的晶圓代工的任務,保持營運高度成長的優秀表現。

AMD第三代EPYC處理器的效能躍升  為現代資料中心樹立新標竿

影響資料中心的效能首推處理器的運算效能,AMD台灣資料中心暨嵌入式解決方案事業群產品技術經理鄭凱元(Micky Cheng)先生針對「AMD EPYC 7003產品介紹及未來展望」,強調其競爭優勢,新的AMD EPYC 7003系列處理器以「Zen 3」核心和AMD Infinity Architecture為基礎,憑藉業界領先的I/O、7nm x86 CPU技術和裸晶上整合的安全處理器,在整個堆疊中提供了全部的功能。EPYC 7003 CPU的每個核心擁有多達32MB的L3高速快取,4-6-8條交錯的記憶體通道,以改善多個DIMM配置的經濟性和效能,以及結構和記憶體之間的同步時鐘,所有這些都是為了更快地獲得更好的結果。

而第3代EPYC處理器總計規畫有19款產品,核心數自8核心到最多為64核心,特別值得一提的,有4款以7xF3型號的產品,專門以高時脈為主要訴求,尤其貼心的考量以核心數計價的軟體產品的成本衝擊。企業界除了非常關切轉換平台後的軟體相容性之外,成本的節省更是關鍵的考量因素,這歸功於半導體電晶體密度提升,功耗還能巨幅降低,兩者加乘換算成效能的表現,讓AMD處理器得以睥睨群雄,描繪出下一世代伺服器與現代化資料中心的發展藍圖。

VMWare擴增混合雲架構更快、更安全  啟動更好的數據保護

VMware台灣的演講特別關注資料的安全性議題,VMware至今影響資訊科技最深遠的就是虛擬化技術,其把企業資料與運作軟體獨立在一個封閉系統中,但是因為共用處理器與記憶體的功能,企業界對資訊安全有更高的期待。

隨著在VMware新發布的vSphere版本7.0 U2中延續了對AMD處理器的支持,導入AMD SEV-ES功能,並對EPYC處理器進行了優化。除了傳統虛擬機器內部加密之外,SEV-ES還可以CPU暫存器記憶體內的資料提供加密,藉此做了更深的資料隔離與加密技術的保護,讓VMware客戶能輕易建置並增強各種環境的安全性,值得一提的是在虛擬機的生成與執行的效能上有大幅度的提升,可以從以往數分鐘急縮為數秒鐘,滿足更高效能與更安全的需求。

Azure HBv3-基於AMD Milan處理器提供之高效能運算機型

Microsoft(微軟)針對AMD Milan處理器在Azure平台上提供的量身定製且多樣化的VM類型–HBv3,這是AMD和微軟長期合作,在2021年三月領先全球各雲端廠商,提供有如超算中心之高效能運算的HBv3系列,搭配領先業界200 Gb的HDR InfiniBand與兩個超過20萬IOPS的960 GB NVMe硬碟,提供橫向擴展的最佳應用,並支援多達80,000個核心MPI作業,持續滿足客戶在高效能平台上的需求,無論是EDA、CFD、FEA、STAR-CCM+、OpenFOAM等流體流動模擬和熱模擬工具,更合適於天氣模型運算以及任何需要高Memory bandwidth,高Core-to-Memory需求的應用程式,HBv3皆能立即滿足所需要的整體的效能提升,並且提供接近於硬體機實際效能(1-2%效能差距)。

對於全球矚目的各式各樣高效能運算服務的頂級應用領域上,馮立偉特別選擇台灣的案例來進一步說明,他以AI For Health計畫說明台大公衛的COVID-19(新冠肺炎)研究個案實例,透過微軟Azure服務搭配AMD Rome以及Milan HPC處理器大幅減短基因資料差補運算時間、並解決短時間需要大量 HPC 優化結構與部署之問題。

AMD是專業評測網站上的傲人記錄創造者

AMD資料中心暨嵌入式解決方案事業群產品技術經理張歐佑豪先生是第三天議程的引言人,他關注AMD EPYC 7003系列的效能指標,列舉在多個不同的重要評測網站如spec.org或tpc.org等等所看到的數據,AMD EPYC 7003系列的效能有超過200項評測橫跨多種企業關鍵應用都是目前全球領先,舉凡Java執行效能,還有HPC的浮點運算效能、整數運算,SAP的資料庫或大數據分析運算都有顯著的提升,尤其在虛擬化效能上,援引VMware自家的評測的數據,在VMmark 3.1評測虛擬機密度以及應用程式反應速度的指標上,都大舉勝出競爭對手。

除了在處理器核心密度大幅領先,AMD也提供每核心效能優化的7xF3系列產品,使用在舉凡資料中心管理軟體或HPC商用軟體等以核心數計價的昂貴授權軟體,每核心效能優秀的處理器可以省下高額的軟體授權金費用,更成為異軍突起的關鍵賣點。

AMD運算效能幫助Ansys以數位模擬系統加速企業創新

Ansys的專題演講聚焦於「AMD EPYC 7003應用於Ansys模擬分享」主題,Ansys是工程模擬分析軟體解決方案的第一品牌,專精於多個物理量的模擬,舉凡結構、熱、應力、光、5G天線電磁波、晶片設計、IoT裝置的連網效能分析,以及各種工業設計產品的可靠度模擬。

Ansys的數位模擬解決方案是產業界實現數位孿生(Digital Twain)技術的最佳平台,以全模擬技術掌握關鍵的物理參數,目前已經用在包括自動輔助駕駛(ADAS)系統的多樣化場景的模擬,尤其是在大量雷達與光達等各式感應裝置的完美搭配,都需要用模擬技術來驗證關鍵的功能設計,還有包括新興的衛星通訊技術,以及毫米波等級的電路板高頻模擬與信號干擾的模擬。

由於Ansys的模擬解決方案需要使用大量的高速運算效能,1990年代模擬一個需要花上16小時的結構,今天卻只要3.9秒,以AMD的EPYC系列的處理器在Ansys的LS DYNA 運算3汽車車體碰撞模擬,甚至看到98%的效能提升,有了HPC等級的處理器可以輕易駕馭無論在氣體、流體模擬、骨科手術的鋼釘應力保護模型、光通訊、電磁波等各式各樣的電、熱耦合的模擬,透過AMD的高效能處理器所提供的可靠效能與成本節省的重要貢獻,加速驅動產業界的創新。

AWS雲端部署打造X86平台最佳的TCO的表現

AWS以「雲端部署,AWS & AMD全新 Infinity 創新架構」,介紹AWS與AMD合作所提供公有雲上計算資源的新選擇,能使系統構建師和雲端架構師在不犧牲電源、易管理性與保護關鍵電子數據資產的首要前提下,搭載AMD處理器帶來提升效能與節省總持有成本(TCO)的優勢。

目前AWS一共推出有包括EC2、ECS、EKS、FARGATE,還有Lambda的系列執行個體(Instance),特別在EC2環境下基於虛擬化與資訊安全的要求下,他介紹AWS Nitro System客製化硬體技術,一共有Nitro Card、Nitro Security Chip以及Nitro Hypervisor的功能,AWS與AMD合作下整合EPYC處理器用在數個執行個體,針對各種工作負載為客戶提供額外的選項,這包括Amazon EC2 C5a、M5a、R5a和T3a執行個體等彈性組合,這些運算環境甚至可以節省高達45%的成本。

AWS針對使用AMD產品的客戶提供促銷價格策略,以進一步鼓勵使用者移轉到AMD的Infinity創新架構,幫助生態系統持續壯大,無論從作業系統的角度,以及Container技術框架或資料庫的使用效能上,讓工作負載的增加也能獲得效能的同步成長,AMD與AWS的合作一起築起了全新的服務架構與平台標準。