兩個第三代處理器的故事:AMD和英特爾

陶然陶然發表於2021-08-23

  在AMD與英特爾爭奪全球晶片主導地位的最新篇章中,兩家公司都將第三代x86 CPU瞄準伺服器市場。今年早些時候,AMD釋出了其EPYC“Milan”晶片,而英特爾則推出了代號為“Ice Lake”的至強可擴充套件處理器(SP)。

   伺服器處理器:x86

  AMD和英特爾為計算機系統製造和銷售一套晶片,而EPYC和至強處理器則專門服務於工作站、伺服器和嵌入式系統。這些處理器類似於使用x86微體系結構的桌上型電腦處理器。與桌上型電腦晶片不同,伺服器處理器包括企業級功能,例如PCIe通道、更大的RAM和快取記憶體以及更高的核心數。

   AMD EPYC(霄龍)系列

  AMD在x86市場仍然相對較新,2017年使用其Zen微架構打造並推出了其EPYC系列處理器。第一代AMD EPYC(那不勒斯)包括多達32個核心、64MB的L3快取、128個PCIe通道和8個DDR4通道。2018年,AMD EPYC的第二次迭代(羅馬)版本將RAM提升至4TB,並支援PCIe 4.0和多達64個核心。Rome的釋出改變了遊戲規則。

  2019年10月宣佈,代號為Milan的第三代EPYC於2021年3月推出,是AMD當前伺服器處理器的標準。第四代熱那亞晶片的公告細節預計在2022年公佈。

   英特爾至強可擴充套件處理器家族

  自1998年以來,至強微處理器系列一直是英特爾的x86微處理器。透過多年開發面向消費者和商業的晶片,英特爾於2015年推出了基於Skylake微架構的第一代至強可擴充套件處理器。英特爾在提供用於伺服器的最新處理器,每次迭代都有四個級別的功能:至強青銅、至強銀、至強黃金、至強白金。

  從青銅級到白金級,功能的區別在於入門級效能和輕任務完成與關鍵任務、虛擬化、實時分析和人工智慧功能的對比。

  第三代至強可擴充套件處理器,稱為Ice Lake,於2019年9月推出,該晶片於2021年4月上市。下一次迭代Tiger Lake於2020年10月宣佈,最快可能在今年上市。

   第三代晶片對比:Milan vs Ice Lake

   第三代AMD EPYC:米蘭

  第三代AMD EPYC緊隨業界推崇的Rome模型和Zen+(也稱為 Zen 2)微架構之後。2020年11月,Zen 3的測試顯示每核效能創世界紀錄,僅提高了對該最新版本的預期。

  與Rome類似,Milan是7nm,具有64個核心和128個執行緒,可容納高達4TB的記憶體容量,並提供128個PCIe通道。Milan在其更新的微架構中打破了羅馬,支援小晶片連線,並導致更多的L3快取和減少的延遲。總之,AMD EPYC Milan在HPC、虛擬化、雲和企業工作負載的工作負載方面創造了120項新的世界紀錄。

  上一代的改進包括:效能提升19%;峰值功率增加17%。

   第三代英特爾至強可擴充套件處理器:Ice Lake

  從2019年釋出Cooper Lake開始,英特爾從14nm飛躍,釋出了第一款10nm晶片。經過長時間的延遲,英特爾以第三代至強可擴充套件處理器Ice Lake的形式推出了第二個10nm。英特爾在滿足7nm方面的努力是有據可查的,但這種情況可能很快就會改變。

  Cascade Lake的顯著變化包括20%的IPC提升以及對雲、虛擬化和AI等高階工作負載的改進處理。英特爾加密加速等附加功能可減輕5G基礎設施和SSL Web服務等加密密集型工作負載。英特爾的第三代Xeon-SP憑藉其6TB的記憶體容量和幾乎兩倍的晶片變體數量在米蘭的比賽中表現最為突出。

  上一代的改進包括:更高的記憶體容量166%;人工智慧效能74%;更高的記憶體頻寬60%;效能提升46%;更多PCIe通道33%。

   規格比較

   公司比較

   AMD:小兄弟崛起

  成立十多年來,超微裝置公司 (AMD) 主要是為其他PC製造商生產計算機晶片的第二來源生產商。在1980年代與英特爾合作--你猜對了--AMD可以在生產用於IBM世界流行PC的微處理器的同時在工作中學習。

  AMD於1990年代初期與Intel分開發布微處理器,隨後在2000年成功生產出第一款1GHz晶片。撇開與Intel的反壟斷鬥爭不談,AMD顯著提升了其在微處理器領域的地位,並在與Intel的競爭中佔得先機。

  除了半導體,AMD還在消費電子領域生產快閃記憶體晶片、圖形處理器、主機板晶片等。

   英特爾:行業巨頭開始做大

  英特爾是矽積體電路解決方案的早期創新者,在1968年擁有兩名經驗豐富的技術專家和250萬美元的資金。從1981年開始,IBM選擇英特爾作為其CPU製造商,鞏固了英特爾的地位。英特爾於1985年釋出了32位晶片,1993年釋出了奔騰微處理器,以及英特爾CPU與微軟作業系統的結合,使英特爾家喻戶曉。

  雖然英特爾以其處理器而聞名,但成功和世紀之交帶來了產品供應的擴充套件。今天,英特爾提供終端使用者外形尺寸、記憶體晶片、二合一裝置、虛擬化伺服器軟體等。

   晶片巨頭之爭還在繼續

  AMD和英特爾將在未來幾年繼續引領伺服器微處理器行業。隨著明年第4代產品的計劃,很快每個供應商都有機會展示他們的規格。

  在比較2019年和2020年的第四季度業績時,這種轉變值得注意。英特爾從一年前的95.5%到92.9%;而AMD從4.5%上升到7.1%。有了2021年第一季度的結果,AMD的x86處理器剛剛取得了自2006年以來最重要的市場份額。

  憑藉Rome的發力,我們對兩條產品線的分析,並考慮到行業評論,我們相信AMD會贏得更多機會。當然,隨著英特爾的規模和影響力以及他們在Ice Lake處理器產品方面的飛躍,這場戰鬥要結束還需要很多年。

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