AMD tillkännager Zen 4 EPYC Embedded 9004-serien: Upp till 96 kärnor med 1P- och 2P-lösningar

Även om AMD:s portfölj av inbäddade produkter inte får så mycket uppmärksamhet som den borde, är det inte en produktlinje som ska underskattas. AMD:s “fjärde plattform” täcker ett förvånansvärt brett utbud av kretsar för inbäddade enheter och applikationer, allt från små kretsar för industriella datorer och edge-enheter, hela vägen upp till mäktiga EPYC-processorer designade för hög genomströmning av arbetsbelastningar. Det är det senare som AMD fokuserar på idag, när Embedded World 2023 drar igång. En viktig del av den globala mässsäsongen för att lyfta fram och släppa inbäddade och IoT-lösningar, AMD använder mässan för att avslöja sin EPYC Embedded 9004-serie, sin nästa generation av inbyggda processorer baserade på dess mycket effektiva Zen 4-mikroarkitektur.

AMD EPYC Embedded 9004-processorerna kommer från AMDs standard EPYC 9004-chips för servrar och är inriktade på inbyggda applikationer som automation, telekommunikation, Internet of Things (IoT) och edge computing; användningsfall där hög effekteffektivitet är ett strikt tekniskt krav. AMD:s processorer i EPYC Embedded 9004-serien kommer med alternativ i både 1P- och 2P-konfigurationer och har upp till 96 kärnor (192 trådar) per chip, med upp till 384 MB L3-cache och duodenära (12) kanalminneskontroller, som kan stödja DDR5-4800 ECC-minne i RDIMM-, NVDIMM-N- och 3DS RDIMM-varianter.

AMD EPYC Embedded 9004-serien: Upp till 96 kärnor, upp till 400 W cTDP

AMD:s EYPC Embedded-processorer används för olika applikationer och industrier. Ett av de mest djupgående användningsfallen inkluderar industriautomationsindustrin, där stor datorkraft krävs och därefter kan bearbeta stora mängder data i realtid. Andra industrier som kräver kraftfulla och mycket effektiva inbyggda lösningar inkluderar den medicinska bildbehandlingsindustrin, edge computing, nätverk och telekommunikation.

Två kritiska krav för inbyggda lösningar är energieffektivitet och prestanda per watt, vilket är anledningen till att de senaste EPYC-inbäddade 9004-chipsen måste vara lämpliga för ändamålet. Byggd på AMD:s nyligen släppta “Genoa” EPYC 9004-serverprocessorer, har AMD sammanställt tio nya SKU:er för den inbyggda marknaden, med fokus på att leverera ledande prestanda och samtidigt bibehålla oöverträffad prestanda till energieffektivitet. De flesta av dessa delar borde se bekanta ut för vanliga EPYC-användare – många av SKU:erna är i huvudsak inbäddade klassversioner av befintliga EPYC 9004-delar, med de ytterligare funktioner och tillgänglighetsgarantier som en produkt i inbäddad klass innebär.

Sammantaget består AMD EPYC Embedded 9004-stacken av sex 2P-processorer med alternativ som sträcker sig från 16C/32T till storskaliga installationer med två sockel med upp till 96C/192T, vilket innebär att ett enda system kan distribuera en lösning med upp till 192 kärnor med 384 trådar . Dessa 2P-system, som kräver fler PCIe 5.0-banor, kan också konfigureras med basmodeller på upp till 16C/32T (EPYC 9124), 24C/48T (EPYC 9254), samt 32C/64T (EPYC 9354), 48C/ 96T (EPUC 9454) och 64C/128T (EPYC 9554) kan användas i SP5-lösningar med dubbla sockel.

Genom att smälta AMD EPYC Embedded 9004-serien för applikationer med enstaka uttag, finns det fyra 1P SKU:er tillgängliga. Instegsmodellen för plattformar med en enda SP5-sockel är EPYC 9354P med 32 x Zen 4-kärnor med 48 trådar, en basfrekvens på 3,25 GHz och en 1T turbo på upp till 3,8 GHz. EPYC 9354P har 256 MB L3-cache, med en bas-TDP på ​​280 W och en cTDP mellan 240 och 300 W. Det finns också en 48C/96T-modell (EPYC 9454P) och en 64C/128T-modell (EPYC 9554P) tillgänglig med alla 1P SKU:er utanför EPYC 9654P (96C/192T) som kommer med 256 MB L3-cache.

Baserat på Zen 4-mikroarkitekturen byggd på TSMC:s 5nm N5-processnod, kan varje Core Complex Die (CCD) rymma upp till åtta Zen 4-kärnor, med 1 MB L2-cache per kärna (8 MB per CCD), med upp till 32 MB av L3-cache per CCD. De bästa SKU:erna i sortimentet är EPYC 9654 och EPYC 9654P, som har 96 x Zen 4-kärnor med totalt 384 MB tillgängligt L3-cache. Båda 96C/192T EPYC Embedded 9654-chips har en bas-TDP på ​​360 W men kan konfigureras för upp till 400 W; den lägsta är 320 W, där stora kärnkluster behövs men där effektbegränsningar kan behöva gälla.

AMD EPYC Embedded 9004-seriens funktioner: PCIe 5.0, minnesstöd, säkerhet och programvara

EPYC 9004 inbyggda SKU:er med singelsockel (1P) har 128 x PCIe 5.0-banor, men lösningar med dubbla sockel (2P) kan konfigureras för att rymma upp till 160 x PCIe 5.0-banor. Detta gör att system som kräver fler lagringsenheter och tilläggskort kan distribueras, inklusive acceleratorer, diskret grafik och nätverk. AMD använder en TSMC N6 (6 nm) IOD som fungerar som chipsplexus, vilket minskar den totala kostnaden för driftsättning eftersom externa chipset inte är ett funktionskrav. Enligt AMD ger den centrala IOD “riklig” I/O-anslutning, inklusive ytterligare ASIC eller kontroller som ska installeras för ökad flexibilitet.

När det gäller minneskompatibilitet kan alla EPYC Embedded 9004 SKU:er stödja upp till DDR5-4800 ECC-minne, med RDIMM, 3DS RDIMM och unika för inbyggda sortiment, NVDIMM, allt stöds. Alla chips stöder tolv-kanalsminne, även om de erbjuder minnesinterleaving med 2, 4, 6, 8, 10 och 12-kanals kapacitet beroende på minnestäthetskraven. Varje minneskanal kan stödja två DIMM:er, med en maximal kapacitet på upp till 6 TB per sockel. AMD anger att varje sockel kan stödja upp till 6 TB, så dual-socket SP5 med EPYC Embedded 9004-system kan rymma 12 TB.

Några specifika inbyggda funktioner inkluderar Non-Transparent Bridging (NTB), som kopplar samman flera processorer med hög bandbredd och höghastighetskommunikation via PCIe-banor och enheter. Vanligtvis används i HPC och andra högtillgänglighetssystem, det icke-transparenta elementet tillåter EPYC Embedded 9004-processorerna att kommunicera som om de kombinerades fysiskt och inte logiskt. AMD använder sin Scalable Data Fabric (SDF) för att koppla ihop CCD:erna med IOD och minnesgränssnitt. Samtidigt tillåter Scalable Control Fabric (SCF) en konfigurerbar åtkomstväg till alla block på chippet.

AMD:s Secure Processor-teknik, inklusive funktioner som Secure Boot, är inbyggd i formen. Secure Boot stöder SME-MK (minne) och SEV-MK (virtualisering) teknologier som tillåter minne på hårdvarunivå och virtualiseringskryptering. Det extra stödet för Dual SPI gör det möjligt för kunder att använda en propriety boot loader för att autentisera och validera systemets BIOS.

Som tidigare nämnts har EPYC Embedded-serien också med sig officiellt stöd för NVDIMM. Specifikt AMD EPYC Embedded 9004 stöder NVDIMM-N-minne (DRAM DIMMs med on-DIMM flashminnesbackup) för att förbättra serverns drifttid och tillståndsåterställning. NVDIMM-N kombinerar fördelarna med typiskt icke-flyktigt minne med NAND-flashminne integrerat i det som ett felsäkert.

DDR5 NVDIMM-N arkitekturdiagram (källa SNIA)

En av de främsta fördelarna med NVDIMM-N jämfört med andra typer av NVDIMM är dess snabba åtkomsttid. Eftersom DRAM är det primära minnet ger NVDIMM-N höghastighetsåtkomst till data, vilket är avgörande för applikationer som kräver snabb dataåtkomst, såsom databaser och realtidsanalys. Med den icke-flyktiga flashlagringen tillgänglig som backupmekanism kan NVDIMM-N säkerställa att data inte går förlorade även under ett strömavbrott eller systemkrasch. NVDIMM-N har också en lägre latens än traditionellt icke-flyktigt minne, vilket innebär att data kan nås snabbare, även vid full belastning, för kritiska branscher som molnlagring, nätverk och telekom, och även inom sektorer som bilindustrin; alla dessa är viktiga målsegment för AMD EPYC Embedded 9004-lösningarna.

Och, naturligtvis, AMD:s första generation av CXL-stöd är tillgänglig också. Med fullt CXL 1.1-stöd kan inbyggda EPYC-processorer komma åt flyktiga och icke-flyktiga CXL.mem-enheter, vilket utökar antalet och typerna av minnesalternativ som är tillgängliga för plattformen.

AMD EPYC Embedded 9004 Series Tillgänglighet och distribution

Två av AMD:s nyckelkunder och integratörer av dess Embedded-lösningar inkluderar Siemens och Advantech, där båda företagen för närvarande erbjuder lösningar till sina kunder. Siemens senaste SIMATIC IPC RS-828A-server är en sådan distribution som fokuserar på olika arbetsbelastningar, inklusive biltillverkning, 5G-basstationer och offentliga moln för IoT-lösningar.

Advantech har också det senaste ASMB-831-serverkortet för lanseringen av EPYC Embedded 9004-seriens processorer, med en HPC-7485 4U rackmontering. ASMB-831 har fem PCIe 5.0 x16-platser och två PCIe 5.0 x8-platser som kan rymma fyra dubbeldäckade kort med stöd för DDR5-4800 ECC RDIMM, och sex platser med en maximal kapacitet på upp till 384 GB.

AMD EPYC Embedded 9004-serien är tillgänglig för provtagning, medan produktionsleveranser förväntas börja i april 2023. AMD uppger att utvärderingskit med referenstavla, detaljerad dokumentation och verktygssatser är tillgängliga nu men endast för kvalificerade kunder. Slutligen, eftersom dessa är produkter i inbäddad klass, garanterar AMD upp till 7 års planerad tillgänglighet för deras EPYC Embedded 9004-processorer, vilket innebär att ersättningschips kommer att vara lätt tillgängliga ända fram till nästa decennium.