AMDは、最新かつより高価なEpycサーバープロセッサ（コードネーム：Milan-X）を発表しました。これにより、技術計算アプリケーションにおけるIntelに対する同社のリードはさらに拡大します。その魅力の鍵は、HPCなどの高負荷領域において大きな飛躍となる、大容量のキャッシュメモリを搭載していることです。
4つの新しいマイクロプロセッサは、CPUコア数が16から64までで、昨年発表されたAMDの第3世代Epycチップの刷新版です。重要なのは、L3キャッシュの容量が前例のない768MBに増加したことです。これは、2021年の同等のデバイスの256MBを大幅に上回ります。
AMDによると、この追加キャッシュにより、新しいEpycチップは、主要ベンダーのAnsysやAltairの技術計算アプリケーションを実行するサーバー向けとして、Intelの最新Xeonプロセッサーと比較して23～88%高速化されるという。また、同量の作業を実行するために必要なサーバーの台数と電力も大幅に削減できるという。
しかし、その代わりに、これらのチップの大量購入価格は、同様の特性を持つEpycプロセッサに比べて「若干のプレミアム」となり、664ドルから1,000ドルの追加コストがかかります。Dell、Hewlett Packard Enterprise、Lenovo、Supermicroなどのサーバーメーカーは、発売時にMilan-Xチップを提供しており、これらのプレミアム価格を転嫁しているのではないかと推測されます。Microsoft Azureもこの新しいチップを提供しており、Azure HBv3仮想マシンで昨年のEpyc CPUに取って代わります。
しかし、新しいチップはAMDの第3世代EPYCプロセッサの既存プラットフォームと互換性があるため、移行は比較的スムーズに進むはずです。つまり、新しいチップ上でソフトウェアを実行する際に問題は発生せず、サーバーメーカーやクラウドプロバイダーは既存のサーバービルドのBIOSを更新するだけで済むということです。
AMDのEpyc製品管理担当コーポレートバイスプレジデント、ラム・ペディボトラ氏はThe Registerに対し、Milan-Xチップのパフォーマンスとコスト削減のメリットは価格の高さをはるかに上回ると語った。
「キャッシュのサイズによってもたらされる価値は非常に大きく、それがパフォーマンスの向上にも大きく影響します。ですから、このわずかなプレミアムは、パフォーマンスの向上によって十分に回収できると考えています」と氏は述べた。
AMD の 4 つの新しい Epyc プロセッサ ... クリックして拡大
この巨大なキャッシュメモリは、AMDの3D V-Cacheテクノロジーによって実現されています。これは、同社の新しい3Dダイスタッキングテクノロジーの初期採用例です。そのため、この新ラインナップには「AMD 3D V-Cacheテクノロジーを搭載した第3世代AMD Epycプロセッサ」という、少々奇妙な名前が付けられています。
AMDが近々発売するPCゲーミング向けRyzen 7 5800X3D CPUにも搭載されるこの技術は、プロセッサ上のコア群（コアコンプレックスダイとも呼ばれる）ごとに96MBのL3キャッシュを追加します。この96MBの容量は、昨年リリースされたオリジナルの第3世代Epycプロセッサの各コアコンプレックスに搭載されているL3キャッシュの3倍に相当します。そして、4つの新しいMilan-Xプロセッサはそれぞれ8つのコアコンプレックスを搭載しており、合計L3キャッシュはCPUあたり768MBになります。
ペディボトラ氏が特に優れている点として挙げたのは、96MBのL3キャッシュを各コアコンプレックス上のコア間で共有できる柔軟性です。新しい64コアのEPUC 7773Xでは、アプリケーションが各コアコンプレックス上の8コアすべてを使用する必要がある場合でも、各コアは12MBのキャッシュにアクセスできます。一方、アプリケーションがコンプレックス内の1コアのみを必要とする場合は、そのコアコンプレックス上の96MBすべてにアクセスできます。つまり、コア数が少ないモデルでは、コアあたりのキャッシュ比率が常に高くなります。
「これは、スレッド数が少ないアプリケーションでは大いに役立ちます」と彼は語った。
L3キャッシュは、4つの新しいプロセッサと、昨年発表された高周波数の同等の「Fシリーズ」モデルとの唯一の大きな違いです。いずれも同じ7nm製造プロセスでZen 3アーキテクチャを採用し、PCIe Gen4接続と最大8チャネルのDDR4-3200メモリをサポートしています。また、サーマルエンベロープや、セキュアメモリ暗号化などのシリコンベースのセキュリティ機能も同じです。
しかしペディボトラ氏は、巨大なL3キャッシュは技術計算に大きなメリットをもたらし、2ソケットサーバーで合計1.5GB以上のL3キャッシュを搭載できると強調しました。正直に言うと、この最後の事実はペディボトラ氏を少し興奮させたほどでした。
「そう言うたびに、振り返って『なんてことだ、同じ文の中で『ギガバイト』と『キャッシュ』を言うとは思ってもいなかった』と思う」と同氏は語った。
Peddibhotla 氏は、データ センター市場には数多く存在するキャッシュに影響を受けないアプリケーションには、追加のキャッシュが影響を与えないことを明確にしたいと考えていました。
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しかし重要なのは、AMDが新型Milan-Xチップでターゲットとしている技術コンピューティングアプリケーションが、自動車メーカーからAMDのようなチップメーカーに至るまで、多くの企業にとって不可欠であることだ、と彼は述べた。この種のソフトウェアを使用する他の業界には、化学工学、金融、エネルギー、ライフサイエンスなどがある。
「これらはデータセンターにおいて最も複雑で要求の厳しいワークロードです。そして実際、これらは企業ビジネスの中核となる製品設計の重要な推進力となるものです。つまり、テクニカルコンピューティングのワークロードは、単なる補助的なアプリケーションではなく、企業が実際に行っている業務の本質に関わるものなのです」と彼は述べた。
これらのアプリケーションには、チップ設計に使用される電子設計自動化（EDA）や、飛行機、電車、自動車などの設計に使用される数値流体力学（CFD）が含まれます。同社はまた、新しいMilan-Xチップで有限要素解析と構造解析にも取り組んでいます。
追加キャッシュがどのような違いをもたらすかを示すため、AMDはチップ設計に使用されるSynopsysのVCSソフトウェアを実行するサーバーの例を示しました。昨年の16コアEpyc 73F3を搭載したサーバーは1時間あたり24.4ジョブを処理できましたが、新しい16コアEpyc 7373Xを搭載したサーバーは1時間あたり40.6ジョブを処理でき、パフォーマンスは66%向上しました。
AMDは、昨年発売されたIntelの第3世代Xeonプロセッサとの競合比較も行いました。Intelの最上位モデルである40コアのXeon 8380と比較すると、AMDの新しい64コアのEpyc 7773Xは、構造解析でAltair Radiossを使用した場合最大44%、流体力学でAnsys Fluentを使用した場合最大47%、有限要素解析でAnsys LS-DYNAを使用した場合最大69%、流体力学でAnsys CFXを使用した場合最大96%のパフォーマンス向上を示しました。
ペディボトラ氏によると、構造解析、流体力学、有限要素解析などのアプリケーションは、コア数が多いほどパフォーマンスが向上する。これは、キャッシュ容量の増大以外に、AMD の新しい 64 コア CPU が非常に高いパフォーマンスを実現した理由の 1 つである。
AMDの最新Epycプロセッサのレンダリング画像。パッケージ中央のシリコンダイはIOコントローラで、その周囲のダイはCPUコアコンプレックスである。
AMDは、自社のプロセッサがインテルとコア単位で競合できることを示しました。インテルの32コアXeon 8352と比較すると、AMDの新しい32コアEpyc 7573Xは、Ansys Fluentを使用した場合最大23%、Altair Radiossを使用した場合最大37%、Ansys LS-DYNAを使用した場合最大47%、Ansys CFXを使用した場合最大88%の性能向上を実現しました。
電子設計自動化（EDA）や一部の流体力学ソフトウェアなど、一部のアプリケーションでは、コア数よりもギガヘルツ単位で測定される純粋な処理能力が重視されます。そのため、同社は16コアのEpyc 7373Xと24コアのEpyc 7473Xもリリースしています。ただし、これらのモデルの競合製品とのパフォーマンス比較は提供していません。
ペディボトラ氏は、AMD の新しいキャッシュを豊富に搭載したチップのパフォーマンス上の利点は、「信じられないほどの節約と取得コスト」につながる可能性があると述べた。
AMDが作成した例によると、新しい32コアのEpyc 7573Xを搭載したサーバー10台で、Intelの32コアのXeon 8362を搭載したサーバー20台と同じ量の作業を行うことができるという。同社によれば、これはつまり、AMDは必要なサーバー数と電力を実質的に半分に削減できるということであり、これにより初期費用と継続費用の合計を3年間で51パーセントも削減できるという。
ペディボトラ氏はこれを、企業が競争力を高め、コストを節約し、さらには流行の企業持続可能性目標を達成するための方法として売り込んだ。
「Milan-Xを採用した企業は、もちろんコスト削減の恩恵を受けるだけでなく、そのコストを自社のビジネスに再投資して、デザイナーのパフォーマンスを大幅に向上させ、より多くの設計サイクルを実行できるようにすることもできます。その結果、製品の品質が向上し、市場投入までの時間が短縮されます」と同氏は述べた。
「それが私たちにとっての鍵です。このようなコスト削減と設計加速を実現すれば、それが直接的にこれらの企業の競争優位性につながります。」®
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Brandon Vigliarolo 氏の記事によると、 Microsoft Azure は主要なクラウドの中で最初に AMD の Milan-X プロセッサをサービスとして提供すると発表したという。
Windows の巨人は月曜日、このシリコンが HBv3 仮想マシンで一般に利用可能になったと発表した。
「マイクロソフトとAMDは、ハイパフォーマンスコンピューティングの新時代というビジョンを共有しています」と、Microsoft AzureのCTO、マーク・ルシノビッチ氏は述べています。「AzureのHPCおよびAIプラットフォームの急速な改善によって定義される時代です。」
また、流体力学や気象シミュレーションから AI 推論トレーニングやエネルギー研究まで、3D V-Cache 対応 HBv3 マシンのさまざまな使用例についても言及しました。
Azure加入者は、米国東部、米国中南部、または西ヨーロッパ地域にお住まいであれば、今すぐMilan-Xチップをクラウドで起動できます。英国南部、東南アジア、中国北部3、インド中部にお住まいの方は、2022年第2四半期までお待ちいただく必要があります。これらの地域にお住まいでない場合は、残念ながら、Microsoftが提供期間をさらに延長しない限り、このサービスはご利用いただけない可能性があります。
