Fino a 96 core con soluzioni 1P e 2P

Sebbene il portafoglio di prodotti embedded di AMD non riceva tutta l’attenzione che dovrebbe, non è un gruppo di prodotti da sottovalutare. La “Quarta piattaforma” di AMD copre una gamma sorprendentemente ampia di chip per dispositivi e applicazioni embedded, dai piccoli chip per PC industriali e dispositivi di fascia alta, ai potenti processori EPYC progettati per carichi di lavoro ad alto throughput. È su quest’ultima che AMD si sta concentrando oggi, all’inizio dell’Embedded World 2023. Un punto fermo della stagione fieristica globale per evidenziare e rilasciare soluzioni embedded e IoT, AMD sta usando lo spettacolo per svelare la serie EPYC Embedded 9004, la sua prossima generazione di processori integrati Basato sulla sua architettura Zen 4 altamente efficiente.

Derivati ​​dai chip EPYC 9004 standard di AMD per server, i processori AMD EPYC Embedded 9004 sono destinati ad applicazioni embedded come automazione, comunicazioni, Internet of Things (IoT) e edge computing; Casi d’uso in cui l’elevata efficienza energetica è un requisito tecnico rigoroso. Con opzioni in entrambe le configurazioni 1P e 2P, i processori AMD EPYC Embedded serie 9004 offrono fino a 96 core (192 thread) per chip, con un massimo di 384 MB di cache L3 e controller di memoria a dodici canali (12), in grado di supportare DDR5- Memoria 4800 ECC nelle versioni RDIMM, NVDIMM-N e 3DS RDIMM.

AMD EPYC Embedded serie 9004: fino a 96 core, fino a 400 W di cTDP

I processori AMD EYPC integrati sono distribuiti in molte applicazioni e settori. Uno dei casi d’uso più profondi riguarda il settore dell’automazione industriale, dove richiede una notevole potenza di calcolo e grandi quantità di dati possono quindi essere elaborate in tempo reale. Altri settori che richiedono soluzioni integrate ad alta potenza e ad alta efficienza includono l’industria dell’imaging medicale, l’edge computing, il networking e le comunicazioni.

Due requisiti principali per le soluzioni embedded sono l’efficienza energetica e le prestazioni per watt, motivo per cui l’ultimo chipset Embedded 9004 di EPYC deve essere adatto allo scopo. Sulla base dei processori per server EPYC 9004 recentemente rilasciati da AMD, AMD ha assemblato dieci nuove SKU per il mercato embedded, con l’obiettivo di fornire prestazioni ai vertici della categoria pur mantenendo prestazioni senza pari per l’efficienza energetica. La maggior parte di queste parti dovrebbe sembrare familiare agli utenti regolari di EPYC: molte delle SKU sono essenzialmente versioni di classe in linea di parti EPYC 9004 esistenti, con le funzionalità aggiuntive e le garanzie di disponibilità che comporta l’essere un prodotto di classe in linea.

Complessivamente, lo stack AMD EPYC Embedded 9004 è composto da sei processori 2P con opzioni che vanno da 16C/32T a implementazioni di socket di grandi dimensioni fino a 96C/192T, il che significa che un singolo sistema può implementare una soluzione fino a 192 core con 384 thread. I sistemi 2P, che richiedono più corsie PCIe 5.0, possono anche essere configurati con modelli base fino a 16C/32T (EPYC 9124), 24C/48T (EPYC 9254), più 32C/64T (EPYC 9354), 48C/96T possono essere implementati (EPUC 9454) e 64C/128T (EPYC 9554) in soluzioni SP5 dual-socket.

Per i digest della serie AMD EPYC 9004 integrati per applicazioni a socket singolo, sono disponibili quattro SKU 1P. Il modello entry level per piattaforme SP5 a socket singolo è l’EPYC 9354P con 32 core Zen 4 con 48 thread, frequenza di base di 3,25 GHz, Turbo 1 fino a 3,8 GHz. L’EPYC 9354P ha 256 MB di cache L3, con un TDP di base di 280 W e un cTDP compreso tra 240 e 300 W, disponibile anche come modello 48C/96T (EPYC 9454P) e 64C/128T (EPYC 9554P), tutti con volume 1P Out EPYC 9654P (96C/192T) viene fornito con 256 MB di cache L3.

Basato sulla microarchitettura Zen 4 costruita sul nodo di elaborazione N5 a 5 nm di TSMC, ogni die composito Core (CCD) può ospitare fino a otto core Zen 4, con 1 MB di cache L2 per core (8 MB per CCD), con fino a 32 MB di cache L3 per CCD. Le migliori SKU della suite sono EPYC 9654 ed EPYC 9654P, che hanno 96 core Zen 4 con un totale di 384 MB di cache L3 disponibile. Entrambi i chip 96C/192T EPYC Embedded 9654 hanno un TDP di base di 360 W ma possono essere configurati fino a 400 W; Il più basso è 320 W, dove sono richiesti gruppi di base di grandi dimensioni ma dove potrebbero essere necessarie limitazioni di potenza.

Caratteristiche della serie AMD EPYC 9004 incluse: PCIe 5.0, supporto di memoria, sicurezza e software

Le SKU embedded EPYC 9004 single-socket (1P) dispongono di 128 linee PCIe 5.0, ma le soluzioni dual-socket (2P) possono essere configurate per contenere fino a 160 linee PCIe 5.0. Ciò consente di implementare sistemi che richiedono più hardware di archiviazione e schede aggiuntive, inclusi acceleratori, grafica discreta e rete. Utilizza un IOD AMD TSMC N6 (6 nm) che funge da pigtail del chip, riducendo il costo totale di implementazione perché i chipset esterni non sono un requisito per la funzionalità. Secondo AMD, l’IOD centrale fornisce una connessione I/O “ampia”, inclusi ASIC o controller aggiuntivi da installare per una maggiore flessibilità.

In termini di compatibilità della memoria, tutti i moduli di storage EPYC Embedded 9004 possono supportare fino a DDR5-4800 memoria ECC, con RDIMM, 3 DS RDIMM e un’esclusiva della linea embedded, NVDIMM, tutti supportati. Tutti i chip supportano la memoria a dodici canali, sebbene offrano l’interleaving di memoria con capacità di 2, 4, 6, 8, 10 e 12 canali a seconda dei requisiti di densità della memoria. Ogni canale di memoria può supportare due DIMM, con una capacità massima fino a 6 TB per socket. AMD afferma che ogni socket può supportare fino a 6 TB, quindi i sistemi SP5 dual-socket con sistemi EPYC Embedded 9004 possono ospitare 12 TB.

Alcune funzionalità integrate specifiche includono ponti opachi (NTB), che collegano più processori con larghezza di banda elevata e connessioni ad alta velocità su corsie e dispositivi PCIe. Comunemente utilizzato in HPC e altri sistemi ad alta disponibilità, l’elemento opaco consente alle CPU EPYC Embedded 9004 di comunicare come se fossero integrate fisicamente piuttosto che logicamente. AMD utilizza Scalable Data Fabric (SDF) per interfacciare i dispositivi CCD con IOD e interfacce di memoria. Allo stesso tempo, la struttura di controllo scalabile (SCF) consente un percorso di accesso configurabile a tutti i blocchi sul chip.

La tecnologia AMD Secure Processor, comprese funzionalità come Secure Boot, è integrata nel die. Secure Boot supporta le tecnologie SME-MK (memoria) e SEV-MK (virtualizzazione) consentendo la crittografia della memoria a livello hardware e virtuale. Il supporto aggiuntivo per Dual SPI consente ai clienti di utilizzare il boot loader appropriato per autenticare e convalidare il BIOS di sistema.

Come notato in precedenza, la gamma EPYC Embedded offre anche supporto ufficiale per NVDIMM. AMD EPYC Embedded 9004 supporta specificamente la memoria NVDIMM-N (DIMM con memoria flash ridondante su DIMM) per migliorare il tempo di attività del server e il ripristino dello stato. NVDIMM-N combina i vantaggi della normale memoria non volatile con la memoria flash NAND integrata come fail-safe.

Diagramma dell’architettura DDR5 NVDIMM-N (fonte SNIA)

Uno dei principali vantaggi di NVDIMM-N rispetto ad altri tipi di NVDIMM è il tempo di accesso rapido. Poiché la DRAM è la memoria principale, NVDIMM-N fornisce un accesso ai dati ad alta velocità, fondamentale per le applicazioni che richiedono un accesso rapido ai dati, come database e analisi in tempo reale. Con l’archiviazione flash non volatile disponibile come meccanismo di backup, NVDIMM-N può garantire che i dati non vengano persi anche durante un’interruzione dell’alimentazione o un arresto anomalo del sistema. NVDIMM-N ha anche un tempo di risposta inferiore rispetto alla tradizionale memoria non volatile, il che significa che è possibile accedere ai dati più velocemente, anche a pieno carico, per settori critici come cloud storage, networking e telecomunicazioni, e anche in settori come l’automotive; Tutti questi sono segmenti target chiave per le soluzioni AMD EPYC Embedded 9004.

E, naturalmente, è disponibile anche la prima generazione di supporto CXL di AMD. Con il supporto completo di CXL 1.1, i processori EPYC integrati possono accedere a dispositivi CXL.mem volatili e non volatili, aumentando il numero e i tipi di opzioni di memoria disponibili per la piattaforma.

Disponibilità e distribuzione di AMD EPYC Embedded serie 9004

Due dei clienti principali e integrali di AMD per le sue soluzioni embedded sono Siemens e Advantech, con entrambe le società che attualmente offrono soluzioni ai propri clienti. L’ultimo server SIMATIC IPC RS-828A di Siemens è una di queste implementazioni incentrata su vari carichi di lavoro, tra cui la produzione automobilistica, le stazioni base 5G e i cloud pubblici per le soluzioni IoT.

Advantech dispone anche dell’ultima scheda server ASMB-831 per la versione del processore della serie EPYC Embedded 9004, con montaggio su rack HPC-7485 4U. L’ASMB-831 dispone di cinque slot PCIe 5.0 x16 e due slot PCIe 5.0 x8 in grado di ospitare quattro schede double-deck con supporto per DDR5-4800 ECC RDIMM e sei slot con una capacità massima di 384 GB.

La serie AMD EPYC Embedded 9004 è disponibile per il campionamento, mentre le spedizioni di produzione dovrebbero iniziare nell’aprile 2023. AMD afferma che i kit di valutazione con scheda di riferimento, documentazione dettagliata e toolkit sono ora disponibili, ma solo per clienti qualificati. Infine, poiché si tratta di prodotti di classe embedded, AMD garantisce fino ai 7 anni di disponibilità pianificati per i processori EPYC Embedded 9004, il che significa che i chip sostitutivi saranno prontamente disponibili nel prossimo decennio.