Epyc (estilizado como EPYC ) es una marca de microprocesadores multinúcleo x86-64 diseñados y vendidos por AMD , basados en la microarquitectura Zen de la compañía . Presentados en junio de 2017, están dirigidos específicamente a los mercados de servidores y sistemas embebidos . [ 1 ]
Los procesadores Epyc comparten la misma microarquitectura que sus homólogos de escritorio convencionales, pero incorporan características de nivel empresarial, como un mayor número de núcleos, más líneas PCI Express , compatibilidad con mayor cantidad de RAM, compatibilidad con memoria ECC y una caché de CPU más grande . Además, admiten configuraciones de sistema multichip y de doble socket mediante la interconexión Infinity Fabric .
Historia
En marzo de 2017, AMD anunció planes para reingresar al mercado de servidores con una plataforma basada en la microarquitectura Zen , con nombre en clave Naples, y la reveló oficialmente bajo la marca Epyc en mayo. [ 2 ] En junio de ese año, AMD lanzó oficialmente los procesadores de la serie Epyc 7001, que ofrecían hasta 32 núcleos por socket y permitían un rendimiento que permitía a Epyc ser competitivo con la línea de productos Intel Xeon Scalable . [ 3 ] En agosto de 2019, se lanzaron los procesadores de la serie Epyc 7002 "Rome", basados en la microarquitectura Zen 2 , que duplicaban la cantidad de núcleos por socket a 64 y aumentaban drásticamente el rendimiento por núcleo con respecto a la arquitectura de la generación anterior.
En marzo de 2021, AMD lanzó la serie Epyc 7003 "Milan", basada en la microarquitectura Zen 3. [ 4 ] Epyc Milan trajo los mismos 64 núcleos que Epyc Rome, pero con un rendimiento por núcleo mucho mayor, con el Epyc 7763 superando al Epyc 7702 hasta en un 22 por ciento a pesar de tener el mismo número de núcleos e hilos. [ 5 ] Una actualización de la serie Epyc 7003 "Milan" con 3D V-Cache, llamada Milan-X, se lanzó el 21 de marzo de 2022, utilizando los mismos núcleos que Milan, pero con 512 MB adicionales de caché apilados en los chips de cómputo, lo que llevó la cantidad total de caché por CPU a 768 MB. [ 6 ]
In September 2021, Oak Ridge National Laboratory partnered with AMD and HPE Cray to build Frontier, a supercomputer with 9,472 Epyc 7453 CPUs and 37,888 Instinct MI250X GPUs, becoming operational by May 2022. As of November 2023, it is the most powerful supercomputer in the world according to the TOP500, with a peak performance of over 1.6 exaFLOPS.
In November 2021, AMD detailed the upcoming generations of Epyc, and unveiled the new LGA-6096 SP5 socket that would support the new generations of Epyc chips. Codenamed Genoa, these CPUs are based on the Zen 4 microarchitecture and built on TSMC's N5 node, supporting up to 96 cores and 192 threads per socket, alongside 12 channels of DDR5[7] and 128 PCIe 5.0 lanes. Genoa also became the first x86 server CPU to support Compute Express Link 1.1,[8] or CXL, allowing for further expansion of memory and other devices with a high bandwidth interface built on PCIe 5.0. AMD also shared information regarding the sister chip of Genoa, codenamed Bergamo. Bergamo is based on a modified version of Zen 4 named Zen 4c, designed to allow for much higher core counts and efficiency at the cost of lower single-core performance, targeting cloud providers and workloads, compared to traditional high performance computing workloads.[9] It is compatible with Socket SP5, and supports up to 128 cores and 256 threads per socket.[10]
In November 2022, AMD launched their 4th generation Epyc "Genoa" series of CPUs. Some tech reviewers and customers had already received hardware for testing and benchmarking, and third party benchmarks of Genoa parts were immediately available. The flagship part, the 96 core Epyc 9654, set records for multi-core performance, and showed up to 4× performance compared to Intel's flagship part, the Xeon Platinum 8380. High memory bandwidth and extensive PCIe connectivity removed many bottlenecks, allowing all 96 cores to be utilized in workloads where previous generation Milan chips would have been I/O-bound.
En junio de 2023, AMD comenzó a distribuir la línea Genoa-X con V-Cache 3D habilitado, una variante de Genoa que utiliza la misma tecnología de apilamiento de chips 3D que Milan-X para habilitar hasta 1152 MB de caché L3, un aumento del 50 % con respecto a Milan-X, que tenía un máximo de 768 MB de caché L3. [ 11 ] El mismo día, AMD también anunció el lanzamiento de sus SKU Zen 4c optimizados para la nube, con nombre en clave Bergamo, que ofrecen hasta 128 núcleos por socket, utilizando una versión modificada del núcleo Zen 4 que fue optimizada para la eficiencia energética y para reducir el espacio del chip. Los núcleos Zen 4c no tienen ninguna instrucción eliminada en comparación con los núcleos Zen 4 estándar; en cambio, la cantidad de caché L3 por CCX se reduce de 32 a 16 MB, y la frecuencia de los núcleos se reduce. [ 12 ] Bergamo es compatible con el zócalo Genoa, utilizando el mismo zócalo SP5 y admitiendo la misma capacidad CXL, PCIe y DDR5 que Genoa. [ 12 ]
En septiembre de 2023, AMD lanzó su serie de CPU 8004 de bajo consumo y para sistemas embebidos, con nombre en clave Siena. Siena utiliza un nuevo zócalo, denominado SP6, que tiene un tamaño y número de pines menores que el zócalo SP5 de sus procesadores Genoa contemporáneos. Siena utiliza la misma arquitectura de núcleo Zen 4c que los procesadores Bergamo nativos de la nube, lo que permite hasta 64 núcleos por procesador, y el mismo chip de E/S de 6 nm que Bergamo y Genoa, aunque se han reducido algunas características, como la compatibilidad con memoria de 12 canales DDR5 a solo 6, y la eliminación de la compatibilidad con zócalos duales. [ 13 ]
En mayo de 2024, AMD lanzó la nueva serie de procesadores 4004, con nombre en clave Raphael . Comparten el mismo socket AM5 que los procesadores Ryzen de escritorio. A diferencia de estos últimos, admiten memoria ECC. Los fabricantes de placas base AM5 no ofrecen soporte para la serie 4004, por lo que las opciones disponibles son muy limitadas y no aptas para su uso en ordenadores de escritorio.
El 10 de octubre de 2024, AMD lanzó la nueva serie de CPU 9005, con nombre en clave Turin . Compartiendo el mismo socket SP5 que Genoa y Bergamo, Turin llegó con numerosas mejoras de plataforma, incluyendo soporte para memoria DDR5 de hasta 6400 MT/s. [ 14 ] Turin también aumentó la cantidad de núcleos y las frecuencias ofrecidas, con Turin ofreciendo 128 núcleos Zen 5 por socket, y Turin Dense ofreciendo 192 núcleos Zen 5c por socket. Y con el modelo de mayor frecuencia (el EPYC 9575F) con una frecuencia operativa de hasta 5 GHz. [ 15 ]
Los nombres en clave de las CPU AMD Epyc siguen el esquema de nombres de ciudades italianas , incluidas Milán , Roma , Nápoles , Génova , Bérgamo , Siena , Turín y Venecia .
generaciones de CPU
Diseño

Las CPU Epyc utilizan un diseño de módulo multichip para permitir mayores rendimientos para una CPU que los chips monolíticos tradicionales. Las CPU Epyc de primera generación están compuestas por cuatro chips de cómputo de 14 nm, cada uno con hasta 8 núcleos. [ 21 ] [ 22 ] Los núcleos se deshabilitan simétricamente en los chips para crear productos de menor calidad con menos núcleos pero la misma huella de E/S y memoria . Las CPU Epyc de segunda y tercera generación están compuestas por ocho chips de cómputo construidos en un nodo de proceso de 7 nm y un gran chip de entrada/salida (E/S) construido en un nodo de proceso de 14 nm. [ 23 ] Las CPU Milan-X de tercera generación utilizan vías pasantes de silicio avanzadas para apilar un chip adicional encima de cada uno de los 8 chips de cómputo, agregando 64 MB de caché L3 por chip. [ 24 ]
Las CPU Epyc admiten tanto el funcionamiento con un solo zócalo como con dos. En una configuración de dos zócalos, se asignan 64 líneas PCIe de cada CPU a la interconexión Infinity Fabric, propiedad de AMD , para permitir el ancho de banda completo entre ambas CPU. [ 25 ] Por lo tanto, una configuración de dos zócalos tiene el mismo número de líneas PCIe utilizables que una configuración de un solo zócalo. Las CPU Epyc de primera generación tenían 128 líneas PCIe 3.0, mientras que la segunda y la tercera generación tenían 128 líneas PCIe 4.0. Todas las CPU Epyc actuales están equipadas con hasta ocho canales de DDR4 a velocidades variables, aunque AMD ha confirmado que las CPU Genoa de próxima generación admitirán hasta doce canales de DDR5. [ 7 ] [ 26 ]
A diferencia de Opteron, sus equivalentes de Intel y los procesadores de escritorio de AMD (excepto Socket AM1 ), los procesadores Epyc no tienen chipset , lo que se conoce como sistema en un chip . Esto significa que la mayoría de las funciones necesarias para que los servidores sean completamente funcionales (como la memoria, PCI Express, controladores SATA, etc.) están totalmente integradas en el procesador, eliminando la necesidad de un chipset en la placa base. Algunas funciones pueden requerir el uso de chips controladores adicionales.

Recepción
La recepción inicial de Epyc fue generalmente positiva. [ 26 ] En general, se observó que Epyc superaba a las CPU de Intel en los casos en que los núcleos podían trabajar de forma independiente, como en la computación de alto rendimiento y las aplicaciones de big data . La primera generación de Epyc se quedó atrás en tareas de bases de datos en comparación con las partes Xeon de Intel debido a una mayor latencia de caché. [ 26 ] En 2021, Meta Platforms seleccionó chips Epyc para sus centros de datos de metaverso . [ 27 ]
Epyc Genoa fue bien recibido, ya que ofrecía un rendimiento y una eficiencia mejorados en comparación con las ofertas anteriores, aunque recibió algunas críticas por no tener configuraciones de 2 DIMM por canal que validaran, y algunos críticos lo calificaron de "plataforma incompleta". [ 28 ]
Lista de procesadores Epyc
Servidor
Epyc de primera generación (Nápoles)
La primera generación estaba compuesta únicamente por las referencias de la serie 7001, todas con la misma topología MCM, donde cuatro chips Zeppelin estaban interconectados. Cada chip SOC aporta sus dos canales de memoria DDR4, 32 líneas PCIe 3.0 externas, dos complejos de núcleos de 4 núcleos e interfaces de E/S asociadas, como 4 puertos SATA o varios puertos USB.
Serie EPYC 7001
Características comunes:
- Zócalo SP3
- microarquitectura zen
- GloFo14 nm process
- MCM with four System-on-a-chip (SOC) dies, two core complexes (CCX) per SOC die[29]
- Eight-channel DDR4-2666 (the 7251 model is limited to DDR4-2400)
- 128 PCIe 3.0 lanes per socket, 64 of which are used for Infinity Fabric inter-processor links in 2P platforms
- 7xx1P series models are limited to uniprocessor operation (1P, single-socket)
- ↑Core Complexes (CCX) × cores per CCX
- ↑Epyc Embedded 7001 series models have identical specifications as the respective Epyc 7001 series.


Second generation Epyc (Rome)

In November 2018, AMD announced Epyc 2 at their Next Horizon event, the second generation of Epyc processors codenamed "Rome" and based on the Zen 2 microarchitecture.[39] The processors feature up to eight 7 nm-based "chiplet" processors with a 14 nm-based IO chip providing 128 PCIe 4.0 lanes in the center interconnected via Infinity Fabric. The processors support up to 8 channels of DDR4 RAM up to 4 TB, and introduce support for PCIe 4.0. These processors have up to 64 cores with 128 SMT threads per socket.[40] The 7 nm "Rome" is manufactured by TSMC.[23] It was released on August 7, 2019.[41] It has 39.5 billion transistors.[42]
In April 2020, AMD launched three new SKUs using Epyc's 7nm Rome platform. The three processors introduced were the eight-core Epyc 7F32, the 16-core 7F52 and the 24-core 7F72, featuring base clocks up to 3.7 GHz (up to 3.9 GHz with boost) within a TDP range of 180 to 240 watts. The launch was supported by Dell EMC, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo, Supermicro, and Nutanix.[43]
EPYC 7002 series
Common features:
- SP3 socket
- Zen 2 microarchitecture
- TSMC7 nm process for the compute dies, GloFo14 nm process for the I/O die
- MCM with one I/O Die (IOD) and multiple Core Complex Dies (CCD) for compute, two core complexes (CCX) per CCD chiplet
- Eight-channel DDR4-3200
- 128 PCIe 4.0 lanes per socket, 64 of which are used for Infinity Fabric inter-processor links in 2P platforms
- Los modelos de la serie 7002 P están limitados al funcionamiento con un solo procesador ( 1P , un solo zócalo).
- ^ Complejos centrales (CCX) × núcleos por CCX

Epyc de tercera generación (Milán)
En el Consejo Asesor de HPC-AI en el Reino Unido en octubre de 2019, AMD declaró las especificaciones para Milan, chips Epyc basados en la microarquitectura Zen 3. [ 45 ] Los chips Milan usarán Socket SP3 , con hasta 64 núcleos en el paquete, y admitirán RAM DDR4 de ocho canales y 128 líneas PCIe 4.0 . [ 45 ] También anunció planes para la siguiente generación de chips, con nombre en clave Genoa, que se basarán en la microarquitectura Zen 4 y usarán Socket SP5 . [ 45 ]
AMD lanzó los procesadores Milan el 15 de marzo de 2021. [ 46 ]
Las CPU Milan-X se lanzaron el 21 de marzo de 2022. [ 6 ] Utilizan la tecnología 3D V-Cache para aumentar la capacidad máxima de caché L3 por socket de 256 MB a 768 MB. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
Serie EPYC 7003
Características comunes:
- Zócalo SP3
- Microarquitectura Zen 3
- Proceso TSMC de 7 nm para los chips de cómputo y caché, proceso GloFo de 14 nm para el chip de E/S.
- MCM con un chip de E/S (IOD) y múltiples chips complejos de núcleo (CCD) para computación, un complejo de núcleo (CCX) por chiplet CCD.
- Memoria DDR4-3200 de ocho canales
- 128 líneas PCIe 4.0 por zócalo, 64 de las cuales se utilizan para enlaces entre procesadores Infinity Fabric en plataformas 2P.
- Los modelos de la serie 7003 X incluyen chips de caché L3 de 64 MiB apilados encima de los chips de cómputo ( 3D V-Cache ).
- Los modelos de la serie 7003 P están limitados al funcionamiento con un solo procesador ( 1P , un solo zócalo).
- ^ Complejos centrales (CCX) × núcleos por CCX
Epyc de cuarta generación (Génova, Bérgamo y Siena)
El 10 de noviembre de 2022, AMD lanzó la cuarta generación de procesadores Epyc para servidores y centros de datos basados en la microarquitectura Zen 4 , con nombre en clave Genoa. [ 51 ] En su evento de lanzamiento, AMD anunció que Microsoft y Google serían algunos de los clientes de Genoa. [ 52 ] Genoa cuenta con entre 16 y 96 núcleos con soporte para PCIe 5.0 y DDR5 . AMD también hizo hincapié en la eficiencia energética de Genoa, que según la CEO de AMD, Lisa Su , significa "menor costo total de propiedad" para clientes empresariales y de centros de datos en la nube. [ 53 ] Genoa utiliza el nuevo socket SP5 (LGA 6096) de AMD . [ 54 ]
El 13 de junio de 2023, AMD presentó Genoa-X con tecnología 3D V-Cache para rendimiento de computación técnica y Bergamo (9734, 9754 y 9754S) para computación nativa en la nube. [ 55 ]
El 18 de septiembre de 2023, AMD presentó la línea de procesadores de bajo consumo Siena, basada en la microarquitectura Zen 4c . Siena admite hasta 64 núcleos en el nuevo socket SP6, que actualmente solo utilizan los procesadores Siena. Siena utiliza el mismo chip de E/S que Bergamo; sin embargo, se eliminan ciertas características, como la compatibilidad con sockets duales, y se reducen otras, como el cambio de compatibilidad con memoria de 12 canales a compatibilidad con memoria de 6 canales. [ 56 ]
En mayo de 2024, AMD lanzó la línea de procesadores Raphael, basada en la microarquitectura Zen4. Raphael admite hasta 16 núcleos en el socket AM5.
- ^ Complejos centrales (CCX) × núcleos por CCX
AMD presentó la quinta generación de procesadores Epyc en Computex 2024 el 3 de junio. Denominada serie Epyc 9005, vendrá en dos variantes: [ 59 ]
- Basado en Zen 5 , hasta 128 núcleos y 256 hilos, fabricado con el proceso TSMC N4X.
- Basado en Zen 5c , hasta 192 núcleos y 384 hilos, fabricado con el proceso TSMC N3E.
Ambas variantes son oficialmente denominadas bajo el nombre en clave Turin por AMD, aunque el apodo de "Turin Dense" también se ha utilizado para referirse a las CPU basadas en Zen 5c. [ 60 ]
Turin Dense admite la función de CPU x2AVIC. [ a ]
Ambas series de procesadores serán compatibles con el zócalo SP5 utilizado por Genoa y Bergamo. La serie Epyc 9005 se lanzó el 10 de octubre de 2024 en el evento AMD Advancing AI 2024. [ 61 ]
En mayo de 2025, AMD anunció la serie de procesadores Epyc 4005, con nombre en clave Grado. Se basan en la microarquitectura Zen 5 y admiten hasta 16 núcleos. [ 62 ] A diferencia de la serie 9005, estos procesadores son compatibles con el zócalo AM5 .
- ↑ x2AVIC : Controlador de interrupciones virtuales AMD extendido: una tecnología de AMD para acelerar la virtualización mediante la compatibilidad con el modo x2APIC, generalmente en máquinas virtuales con muchos núcleos. x2APIC es una tecnología de Intel para mejorar el rendimiento y la escalabilidad del manejo de interrupciones.
- ^ Complejos centrales (CCX) × núcleos por CCX
Incorporado
Búho nival (Epífito) de primera generación
En febrero de 2018, AMD también anunció la serie Epyc 3000 de CPU Zen integradas. [ 63 ]
Características comunes de las CPU de la serie EPYC Embedded 3000:
- Zócalo: SP4 (los modelos 31xx y 32xx utilizan el paquete SP4r2).
- Todas las CPU admiten ECC DDR4-2666 en modo de doble canal (el modelo 3201 solo admite DDR4-2133), mientras que los modelos 33xx y 34xx admiten el modo de cuatro canales.
- Caché L1 : 96 KB (32 KB de datos + 64 KB de instrucciones) por núcleo.
- Caché L2: 512 KB por núcleo.
- Todas las CPU admiten 32 líneas PCIe 3.0 por CCD (máximo 64 líneas).
- Proceso de fabricación: GlobalFoundries 14 nm .
- ^ Complejos centrales (CCX) × núcleos por CCX
Modelos integrados posteriores
A partir de Zen 2, la opción integrada simplemente comparte el mismo nombre que el equivalente en socket, de ahí las series EPYC Embedded 7002, 7003, 8004, 9004, 4005 y 9005. [ 66 ]
variantes chinas
Una variante creada para el mercado chino de servidores por Hygon Information Technology es el sistema en un chip Hygon Dhyana . [ 67 ] [ 68 ] Se señala que es una variante del AMD Epyc, y es tan similar que "hay poca o ninguna diferencia entre los chips". [ 67 ] Se ha señalado que hay "menos de 200 líneas de código de kernel nuevo" para el soporte del kernel de Linux , y que el Dhyana es "principalmente una CPU Zen renombrada para el mercado chino de servidores". [ 68 ] Pruebas de rendimiento posteriores mostraron que ciertas instrucciones de punto flotante tienen un rendimiento inferior, probablemente para cumplir con las restricciones de exportación de EE . UU. [ 69 ] AES y otros algoritmos de criptografía occidentales se reemplazan por variantes chinas en todo el diseño. [ 69 ]
Referencias
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