Не хуже, чем в Ryzen: Microsoft оценила выигрыш от 3D V-Cache в процессорах EPYC Milan-X

Вчера AMD анонсировала EPYC Milan-X – серверные процессоры с ядрами Zen 3, в которые появился дополнительный кеш 3D V-Cache. Для увеличения кеш-памяти компания использует дополнительный 7-нм кристалл SRAM, который устанавливается поверх чиплета с ядрами с применением технологии 3D-монтажа. Это втрое увеличит объём L3-кеша процессоров EPYC.

Источник изображения: AMD

На момент анонса AMD не сообщила никаких сведений о характеристиках ожидаемых моделей или их производительности, ограничившись обещанием выпустить готовые процессоры в первом квартале 2022 года. Но сведения о производительности Milan-X обнародовала Microsoft, которая собирается использовать эти процессоры AMD в виртуальных машинах Azure HBv3, где будут применяться серверы на парах процессоров EPYC 7V73X. Эти процессоры – 64-ядерные Milan-X c частотой до 3,5 ГГц и L3-кешем объёмом 768 Мбайт. Кроме того, конфигурация серверов для Azure HBv3 включает 448 Гбайт памяти с пропускной способностью 350 Гбайт/с.

Microsoft указывает, что увеличение кеш-памяти в Milan-X повышает эффективную пропускную способность подсистемы памяти и уменьшает её эффективную латентность. Тест показывает, что Milan-X (EPYC 7V73X) имеет на 42–50 % меньшую задержку, чем Milan текущего поколения (EPYC 7V13) при обращениях к данным как в рамках одного, так и для разных узлов NUMA.

Но как отмечает Microsoft, уменьшение задержки говорит не об улучшении скорости работы контроллера памяти, а об увеличении вероятности того, что необходимые данные содержатся в кеше, поэтому речь идёт о снижении эффективной, но не абсолютной латентности. То же самое можно сказать и о пропускной способности — низкоуровневые синтетические тесты производительности подсистемы памяти для Milan и Milan-X выдают одинаковые результаты.

Тем не менее, дополнительная кеш-память позволяет улучшить производительность в широком спектре рабочих нагрузок: в задачах вычислительной гидродинамики, при моделировании погоды, в решении дифференциальных уравнений методом конечных элементов или при моделировании работы логики в проектируемых чипах. Однако Microsoft предупреждает, что Milan-X совсем не лучше обычных EPYC с точки зрения вычислительной мощности. Поэтому в ряде задач, например, в молекулярной динамике, при проектировании электроники, или в неявных методах решения дифференциальных уравнений, применять Milan-X нецелесообразно.

Microsoft приводит конкретные результаты измерения производительности при использовании различных программных пакетов на разных виртуальных машинах Azure. В сравнении приняли участие 120-ядерные виртуальные машины Azure HBv3 и Azure HBv2 на процессорах EPYC Milan-X (EPYC 7V73X), Milan (EPYC 7V13) и Rome (AMD EPYC 7V12), а также 44-ядерная виртуальная машина Azure HC на процессорах Xeon Platinum Skylake (Xeon Platinum 8168). Стоит отметить что количество ядер у этих машин меньше, чем предлагает физический сервер, так как их часть резервируется для работы сервисов Azure.

Средний прирост производительности, который может дать дополнительный кеш в Milan-X, составляет порядка 18 %, хотя есть случаи и более впечатляющего преимущества. Однако нужно понимать, что все приведённые тесты — это примеры тех приложений, где дополнительная кеш-память действительно востребована. Тем не менее, Microsoft указывает, что применение новых виртуальных машин на базе Milan-X позволит клиентам решать определённые задачи с большей эффективностью при меньших затратах. А это в свою очередь означает, что технология 3D V-Cache окажется востребованной как минимум на серверном рынке.

Напомним, ранее AMD утверждала, что увеличение кеш-памяти за счёт технологии 3D V-Cache в процессорах Ryzen обеспечит прирост производительности в играх на 15 %. Выход Ryzen с 3D V-Cache, как и серверных процессоров Milan-X, запланирован на первую половину 2022 года.