AMD EPYC serie 8004: la revolución de la eficiencia energética

Prueba del procesador AMD EPYC serie “Siena” 8004: la eficiencia energética del núcleo de la arquitectura Zen 4c es excelente

Los procesadores AMD EPYC son los más potentes de la compañía para el mercado de los servidores y los centros de datos. Con la arquitectura Zen 4, AMD ha logrado un gran avance en rendimiento, escalabilidad y seguridad. Sin embargo, no todos los clientes necesitan el máximo rendimiento por vatio, sino que también buscan una buena relación entre rendimiento y eficiencia energética, densidad de plataforma y operaciones silenciosas.

Para satisfacer estas demandas, AMD ha lanzado la serie EPYC 8004, también conocida como “Siena”, que se basa en una nueva variante de la arquitectura Zen 4 llamada Zen 4c. Esta microarquitectura reduce el tamaño físico y el consumo de los núcleos, mediante una reducción de la memoria caché y un aumento de la densidad. De esta forma, se obtienen procesadores de hasta 64 núcleos más pequeños y eficientes, que utilizan un nuevo socket llamado SP6.

En este artículo, vamos a analizar las características y el rendimiento de los procesadores AMD EPYC serie 8004, y a compararlos con sus competidores directos de Intel, los Xeon de 3ª generación.

Características de los procesadores AMD EPYC serie 8004

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 se componen de seis modelos, que van desde los 8 hasta los 64 núcleos, con frecuencias base que oscilan entre los 2 y los 2,4 GHz, y frecuencias boost que llegan hasta los 3,1 GHz. El TDP de estos procesadores varía entre los 70 y los 225 W, lo que supone una gran ventaja frente a los EPYC serie 9004, que tienen un TDP de hasta 280 W.

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 se basan en un diseño de chiplets, que consiste en un controlador de entrada/salida (sIOD) fabricado en 6 nm y rodeado por cuatro complejos de chips con núcleos (CCD) fabricados en 5 nm. Cada CCD contiene 16 núcleos Zen 4c, que se dividen en dos complejos de núcleos (CCX) de 8 núcleos cada uno. Cada CCX comparte 16 MB de memoria caché L3, y cada núcleo tiene 1 MB de memoria caché L2.

La principal diferencia entre los núcleos Zen 4c y los Zen 4 está en la cantidad de memoria caché L3. Mientras que los Zen 4 tienen 32 MB de L3 por CCX, los Zen 4c tienen la mitad, es decir, 16 MB por CCX. Esto implica una reducción del ancho de banda y la latencia de la memoria, pero también una disminución del tamaño y el consumo de los núcleos. Según AMD, los núcleos Zen 4c ocupan un área un 35% más pequeña que los Zen 4, lo que permite aumentar la densidad de núcleos por chip.

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 utilizan un nuevo socket llamado SP6, que es más compacto que el SP5 usado por los EPYC serie 9004. El socket SP6 mide 58,5 mm x 75,4 mm, mientras que el SP5 mide 76 mm x 80 mm. Esto permite diseñar placas base más pequeñas y densas para alojar estos procesadores.

El socket SP6 también tiene algunas limitaciones respecto al SP5. Por ejemplo, solo soporta memoria DDR5 de seis canales, frente a los ocho canales del SP5. Además, solo admite hasta 1.152 GB de memoria ECC DDR5-4800 RDIMM, frente a los 2.048 GB del SP5. Por otro lado, el socket SP6 tiene menos líneas PCIe y CXL que el SP5. Mientras que el SP5 tiene hasta 128 carriles PCIe 5.0 y 64 de CXL 1.1, el SP6 tiene hasta 96 carriles PCIe 5.0 y 48 de CXL 1.1.

Otra diferencia entre los procesadores AMD EPYC serie 8004 y los EPYC serie 9004 es que los primeros solo se pueden usar en configuraciones de un solo socket (1P), mientras que los segundos se pueden usar en configuraciones de dos sockets (2P). Esto implica que los EPYC serie 8004 no tienen la capacidad de comunicarse directamente con otro procesador mediante el protocolo Infinity Fabric, sino que deben hacerlo a través del bus PCIe o CXL.

Rendimiento de los procesadores AMD EPYC serie 8004

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 están diseñados para ofrecer un rendimiento equilibrado y una excelente eficiencia energética en el mercado de los servidores y los centros de datos. Su objetivo es competir con los procesadores Intel Xeon de 3ª generación, que también se basan en un diseño de chiplets y utilizan la arquitectura Ice Lake-SP.

Según AMD, los procesadores EPYC serie 8004 ofrecen un rendimiento por vatio hasta dos veces superior al de los Xeon de 3ª generación, y una densidad de núcleos por rack hasta un 50% mayor. Además, afirman que los EPYC serie 8004 superan a los Xeon en diversas cargas de trabajo, como virtualización, bases de datos, análisis de datos, inteligencia artificial o computación en la nube.

Para demostrar estas afirmaciones, AMD ha publicado algunos resultados de pruebas sintéticas y reales, que comparan el modelo tope de gama de los EPYC serie 8004, el EPYC 8534P, con el modelo equivalente de los Xeon de 3ª generación, el Xeon Platinum 8380. Ambos procesadores tienen 64 núcleos y 128 hilos, pero el EPYC tiene una frecuencia base de 2 GHz y una frecuencia boost de 3,1 GHz, mientras que el Xeon tiene una frecuencia base de 2,3 GHz y una frecuencia boost de 3 GHz. El TDP del EPYC es configurable entre 155 y 225 W, mientras que el del Xeon es fijo en 270 W.

En las pruebas sintéticas, AMD ha usado los benchmarks SPECrate2017_int_base y SPECrate2017_fp_base, que miden el rendimiento en operaciones enteras y en coma flotante respectivamente. Según AMD, el EPYC 8534P supera al Xeon Platinum 8380 en un 12% en operaciones enteras y en un 16% en operaciones en coma flotante.

En las pruebas reales, AMD ha usado varias cargas de trabajo representativas de diferentes sectores y aplicaciones. Por ejemplo, han usado el benchmark VMmark 3.1.1 para medir el rendimiento en virtualización, el benchmark TPC-H para medir el rendimiento en bases de datos relacionales, el benchmark TPC-DS para medir el rendimiento en análisis de datos, el benchmark MLPerf para medir el rendimiento en inteligencia artificial y el benchmark CloudSuite para medir el rendimiento en computación en la nube. Según AMD, el EPYC 8534P supera al Xeon Platinum 8380 en todas estas cargas de trabajo, con ventajas que van desde el 8% hasta el 63%.

Conclusión

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 son una interesante propuesta para el mercado de los servidores y los centros de datos que buscan un equilibrio entre rendimiento y eficiencia energética. Con la arquitectura Zen 4c, AMD ha logrado reducir el tamaño y el consumo de los núcleos sin perder IPC, lo que se traduce en una mayor densidad de núcleos por chip y por rack. Además, con el socket SP6, AMD ha ofrecido una plataforma más compacta y flexible que la del SP5.

Los procesadores AMD EPYC serie 8004 compiten directamente con los procesadores Intel Xeon de 3ª generación, que también se basan en un diseño de chiplets y utilizan la arquitectura Ice Lake-SP. Según las pruebas realizadas por AMD, los EPYC serie 8004 superan a los Xeon en rendimiento por vatio y por núcleo, así como en diversas cargas de trabajo relevantes para el mercado objetivo.

En definitiva, los procesadores AMD EPYC serie 8004 son una excelente opción para los clientes que buscan una solución eficiente, escalable y segura para sus necesidades de computación. Con estos procesadores, AMD demuestra una vez más su liderazgo e innovación en el campo de los servidores y los centros de datos.