如果從計(jì)算的歷程來看，過去50年，由摩爾定律影響的芯片創(chuàng)新，推動了整個(gè)計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。計(jì)算本身并不是新鮮事物，但隨著集成電路的規(guī)模越來越接近物理極限，摩爾定律面臨終結(jié)。
隨之帶來的結(jié)果就是數(shù)據(jù)中心陷入到一種“漸進(jìn)式”創(chuàng)新的節(jié)奏當(dāng)中。
尼古拉斯·尼葛洛龐帝在《數(shù)字化生存》中寫道：漸進(jìn)思想是創(chuàng)新的最大敵人。
的確，互聯(lián)網(wǎng)模式推動了大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的興起，同時(shí)以x86服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本，數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化，也因此有了數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新枯竭的說法。
如果不是2017年，AMD決定重返數(shù)據(jù)中心市場，并推出了EPYC（霄龍）這樣的顛覆性的產(chǎn)品。很難想象，今天的數(shù)據(jù)中心市場會處在一種怎樣的創(chuàng)新的“慢速”環(huán)境中。
數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新繼續(xù)一種節(jié)奏的變換，作為一種新型的服務(wù)器處理器，第二代 AMD EPYC正為數(shù)據(jù)中心樹立了更高的標(biāo)準(zhǔn)。突破性的設(shè)計(jì)使 EPYC在多種業(yè)內(nèi)性能基準(zhǔn)測試中勝出，迄今為止保持 140多項(xiàng)世界紀(jì)錄。
而此時(shí)此刻，EPYC為推動數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新加速的表演已經(jīng)開始，這就是EPYC的“Show Time”。
數(shù)據(jù)中心正面臨諸多挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)中心的發(fā)展一定程度上，代表了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的走向。同時(shí)，隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)中心也在發(fā)生著轉(zhuǎn)變。
首先，新興技術(shù)對算力的需求愈發(fā)澎湃。
5G關(guān)鍵技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度可以比4G快100倍，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延比4G縮短50倍。這意味著移動端的應(yīng)用，會因?yàn)?G時(shí)代的到來，有更多復(fù)雜應(yīng)用的出現(xiàn)，這些復(fù)雜和大量的內(nèi)容，對數(shù)據(jù)中心將會造成巨大壓力。同時(shí)，AI技術(shù)的普及，帶來的算力的爆炸性需求。當(dāng)大量的數(shù)據(jù)，甚至沒有規(guī)律的數(shù)據(jù)，用深度學(xué)習(xí)的算法去找到最優(yōu)解，這就催生了算力需求的爆發(fā)。
其次，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模在不斷變大。
某權(quán)威調(diào)研機(jī)構(gòu)發(fā)布的報(bào)告顯示：2019年全球IDC市場的規(guī)模達(dá)到了680億美元。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心使用量的增長使得機(jī)架的使用量也在快速增長，IDC的機(jī)房在向超大規(guī)模集中化、模塊化、定制化的方向演進(jìn)。比如，互聯(lián)網(wǎng)公司現(xiàn)在建設(shè)的數(shù)據(jù)中心，一開始就要希望達(dá)到5000個(gè)機(jī)柜，才有可能未來的業(yè)務(wù)可擴(kuò)展的需求。
第三，節(jié)能環(huán)保成為數(shù)據(jù)中心最核心的考量。
2019年初發(fā)布得《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，明確提出：到2022年，數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的電能使用效率值達(dá)到1.4以下的明確要求?？梢姡G色環(huán)保，已經(jīng)是當(dāng)下數(shù)據(jù)中心建設(shè)的核心要求。除了通過，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能之外，處理器架構(gòu)能夠帶來的根本性節(jié)能，也將是未來的一個(gè)重點(diǎn)。
第四，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維成本逐漸走高，在安全穩(wěn)定的前提下，降低成本成為重要課題。
一方面，基于安全和隱私保護(hù)的需求，企業(yè)往往選擇自建數(shù)據(jù)中心，但自建數(shù)據(jù)中心又會帶來較高的運(yùn)維成本，所以高效運(yùn)行數(shù)據(jù)中心，甚至是將云數(shù)據(jù)中心和邊緣數(shù)據(jù)中心作為一個(gè)整體，來降低運(yùn)維成本來高效運(yùn)營數(shù)據(jù)中心是一個(gè)重要的方向。而另一方面，從處理器架構(gòu)這樣的芯片級就能夠保證絕對的安全，這也是一個(gè)非常值得思考的方向。
EPYC給數(shù)據(jù)中心來帶何種答案？
實(shí)際上，針對這些數(shù)據(jù)中心所面臨的挑戰(zhàn)，我們固然可以通過大量的技術(shù)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，模塊化的數(shù)據(jù)中心搭建等手段來走向?qū)崿F(xiàn)，但如果直接從處理器層面來實(shí)現(xiàn)高效，節(jié)能，安全，這是不是會讓數(shù)據(jù)中心的效率得到更好的提升呢？
AMD給出的答案是：YES！
第一，對應(yīng)算力需求爆發(fā)這種根本性的難題。EPYC 7002 系列處理器可以帶給服務(wù)器最高的性能。
從制造工藝上，基于7nm技術(shù)的x86處理器。7002 系列的雙倍核心密度加上針對提升周期指令數(shù)進(jìn)行的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)性能達(dá)到第一代 EPYC的 4倍。同時(shí)，7nm制程工藝同時(shí)也帶來更高能效，這讓第二代EPYC能夠以一半的功耗達(dá)到同等的性能。
數(shù)據(jù)顯示，采用 EPYC處理器的系統(tǒng)在許多行業(yè)性能基準(zhǔn)測試中，無論是整數(shù)、浮點(diǎn)、虛擬化、數(shù)據(jù)庫還是高性能計(jì)算，都表現(xiàn)出色，優(yōu)于業(yè)界同級別的產(chǎn)品。這對于特別依賴CPU性能的數(shù)據(jù)中心需求更是至關(guān)重要。例如，石油和天然氣勘探、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析、大型渲染，還是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，高度并行的工作負(fù)載現(xiàn)在有了更多的核心可以使用。以實(shí)現(xiàn)，在同等空間內(nèi)計(jì)算的密度更高，性能也就更高。
第二，對應(yīng)數(shù)據(jù)中心對安全和隱私保護(hù)的難題，EPYC從芯片底層就設(shè)計(jì)了全鏈路的安全防護(hù)能力。
一方面，EPYC通過先進(jìn)的安全功能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化到硬件核心的安全性。它率先集成了專用安全處理器，為安全啟動、安全內(nèi)存加密 (SME) 和安全加密虛擬化 (SEV) 等安全功能提供了基礎(chǔ)。減少企業(yè)對數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂。
另一方面，EPYC處理器擁有從BIOS、內(nèi)存加密到虛擬機(jī)加密技術(shù)的全面技術(shù)。比如，安全信任根技術(shù)用于驗(yàn)證以確保無損的初始 BIOS 軟件啟動；采用加密內(nèi)存后，由于獲得的任何數(shù)據(jù)都是加密的，因此能夠防范對主內(nèi)存完整性的攻擊（如冷啟動攻擊）；通過對每臺虛擬機(jī)進(jìn)行加密來保護(hù)隱私和完整性。
第三，EPYC帶來的高度靈活性，讓運(yùn)維得以簡化，效率得到大幅提升。
AMD從來都是開放的姿態(tài)，所以EPYC也從不讓客戶感覺到被鎖定。企業(yè)能夠根據(jù)應(yīng)用來靈活選擇處理器，而不必?fù)?dān)心是否遺漏任何重要功能。而對高性能計(jì)算的需求上，EPYC是率先支持 PCIe 4.0 的x86 架構(gòu)服務(wù)器處理器，從而更高速地連接高性能計(jì)算集群，滿足對橫向流量帶寬的巨大需求。同時(shí)，EPYC 7002系列處理器，能兼容幾乎所有軟件，并與開源社區(qū)和主流軟件供應(yīng)商密切合作，以確保企業(yè)的應(yīng)用和支持軟件可以非常好地與EPYC兼容。
最核心的一點(diǎn)：傳統(tǒng)CPU通常必須升級為雙路服務(wù)器才能解決資源不平衡問題。而借助 EPYC，單路服務(wù)器就可以滿足普通雙路服務(wù)器的大部分工作負(fù)載需求，在增加計(jì)算密度的同時(shí)降低購置、電力和散熱成本。借助單路 EPYC服務(wù)器，VMware? vSphere 或 vSAN 這類按處理器數(shù)量計(jì)費(fèi)的軟件，許可成本可以降低多達(dá) 50%！
一舉打破漸進(jìn)式創(chuàng)新的困局
客觀的說，數(shù)據(jù)中心如今面臨的多種多樣的問題都指向了一個(gè)明確的點(diǎn)，就是：如何在一個(gè)固定的空間中，以更低的成本，提供更高的計(jì)算力。
而從上面的分析可見，EPYC的出現(xiàn)，恰恰解決了這個(gè)最根本的痛點(diǎn)。所以說，AMD重新定義了數(shù)據(jù)中心，一點(diǎn)都不為過。
這就是為什么業(yè)界一些頂級的服務(wù)器品牌會很快與AMD聯(lián)手去研發(fā)基于EPYC的服務(wù)器產(chǎn)品。某服務(wù)器品牌的負(fù)責(zé)人就告訴我，“7nm制造工藝的產(chǎn)品，單CPU的設(shè)計(jì)，最初聽起來處理能力似乎有一定的局限，但單CPU可以具有64核和128線程的處理能力，它的性能還是非?？捎^的。”
首先，EPYC帶給了數(shù)據(jù)中心用戶一個(gè)全新的選擇。具該品牌服務(wù)器的研究測算：在保證提高性能和速度的前提下，采用AMD EPYC處理的的服務(wù)器，能夠幫助客戶在硬件成本降低46%，軟件成本能夠有70%的降低，這對于客戶來說，的確是具備了很好的性價(jià)比。
其次，由于EPYC有基于單CPU特性和高性價(jià)比的特征，所以對于一些特定場景的開拓非常有幫助，比如應(yīng)用在高頻交易、虛擬桌面、高性能計(jì)算，以及數(shù)據(jù)庫的管理和深度學(xué)習(xí)等方面。比如在軟件定義存儲、視頻、監(jiān)控等應(yīng)用上，EPYC服務(wù)器可以充分發(fā)揮出各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能，它的優(yōu)勢不僅僅體現(xiàn)在芯片上，因?yàn)檎麄€(gè)服務(wù)器的架構(gòu)包括CPU，內(nèi)存、硬盤、I/O，四個(gè)子系統(tǒng)都會充分發(fā)揮出設(shè)計(jì)和配置上的優(yōu)勢，來滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求。
最后，數(shù)據(jù)中心多年來受制于摩爾定律所限，已經(jīng)進(jìn)入到漸進(jìn)式創(chuàng)新的困境，而AMD EPYC的不斷創(chuàng)新，引領(lǐng)著數(shù)據(jù)中心進(jìn)入一個(gè)突破式創(chuàng)新的新節(jié)奏當(dāng)中。
