ДомойТехноЧим серверні процесори AMD EPYC відрізняються від Ryzen Threadripper

Чим серверні процесори AMD EPYC відрізняються від Ryzen Threadripper

Author

Date

Category

Революційна архітектура ядер Zen стала гарним підґрунтям не тільки для настільного сегмента, а й для високопродуктивних систем. Багатоядерні процесори Threadripper і EPYC принесли успіх компанії в сегменті HEDT і корпоративних рішень. Незважаючи на те, що вони призначені для абсолютно різних завдань і платформ, користувачі їх часто плутають і не розуміють, чому однакові за вартістю моделі так сильно різняться за характеристиками, або, навпаки, процесори мають схожі дані, але один з них коштує вдвічі більше.

Якщо раніше сегмент Desktop охоплював не тільки прості комплектуючі для пересічних завдань, а й процесори з лінійки Extreme, то після появи терміна HEDT, ринок потужних залізяк став сегментуватися чіткіше. Тепер кожен знає, що HEDT — це потужно, гаряче і дорого. Однак з’явилася й інша проблема: деякі користувачі стали думати, що HEDT і сервер — це практично одне й те саме. А після того, як AMD поділила все на Threadripper і EPYC, питань на цю тему стало ще більше: як, чому і чим відрізняється.

Крутіше Desktop, але ще не Server

HEDT — High End Desktop. Термін став загальним для всіх високоефективних систем на експериментальних платформах і сокетах. Робота над такими комплектуючими розв’язує руки виробникам. Інженерам дозволено робити майже все, що хочеться: відсипати два десятки ядер, додати чотири канали для оперативної пам’яті, зняти обмеження на розгін процесорів і розвести на платі штук сто інтерфейсних ліній PCIe, коли у звичайному комп’ютері їх не більше тридцяти. Загалом, цю платформу можна назвати системою виконання бажань: хочете двадцять ядер — отримаєте; потрібна восьмиканальна пам’ять — буде виконано; хочете, щоб три відеокарти працювали повноцінно в x16 кожна — вже готово, користуйтеся.

Багато хто вважає, що пристрої рівня HEDT межують із серверним сегментом і будуть частково праві. Разом із нарощуванням ядер і потужності виробники розмили межу між екстремальним і серверним залізом — особливо в лінійці пристроїв AMD: Threadripper і EPYC — такі різні близнюки.

Що таке Threadripper

Потрібно розуміти, що Threadripper — це не просто інший процесор: тут відрізняються материнська плата, сокет і взагалі система працює інакше. А ще моделі цієї серії не тільки потужніші, а й помітно більші за своїх настільних братів, тому все інше в цій платформі теж піддалося гігантизму і зроблено за новими стандартами.

Технічні характеристики

За весь час компанія змінила три покоління процесорів: Zen, Zen+ і Zen 2. І, хоча разом із настільними версіями змінювалися і HEDT, модельний ряд потужних процесорів буде скромнішим.

Компанія розраховує, що Threadripper підійде ентузіастам, творцям і тим, кому потрібна найпродуктивніша настільна система у світі. Наприклад, рекордні показники швидкості рендерингу в популярному бенчмарку Cinebench належать лінійці Threadripper:

Системи зроблені з величезним запасом потужності, тож навіть торішні моделі 3990X, 3970X і 3960X будуть все ще потужнішими, ніж найновіший і найпродуктивніший Ryzen 9 5950X. Ба більше, навіть застарілий представник Zen Threadripper 2970X поки легко змагається з актуальними моделями за перше місце в робочих завданнях.

Материнська плата

Щоб приєднатися до числа щасливих володарів HEDT-сегмента, доведеться подумати про нову материнську плату. Власникам перших Threadripper у цьому сенсі пощастило: перше і друге покоління використовує одну платформу, тому переїзд на сучасну і продуктивну архітектуру Zen+ виявився не таким клопітким. Під капотом залишили систему на базі чіпсета X399 із процесорним гніздом типорозміру TR4.

Досить оновити біос і вставити новий камінь. Хоча тут доречніше сказати «кругляк». Тут працює зворотна сумісність — процесори дуже схожі в технічному плані і відрізняються лише максимальними частотами ядер і пам’яті. База пристроїв, кількість ліній PCI Express і чотириканальний контролер пам’яті залишилися без змін.

Зате з виходом Zen 2 все-таки довелося міняти і сокет, і чіпсет, щоб увімкнути підтримку нових апаратних функцій, зокрема PCIe 4.0. Під реконструкцію потрапили і ланцюги живлення процесорів: щоб зовсім екстремальні 64-ядерні процесори не влаштували феєрверк посеред робочого дня. Тепер це оновлений роз’єм TRX4 і набір логіки TR40.

Крім того, що в новій лінійці з’явилися процесори з подвоєною кількістю ядер і потоків, піднялася і максимальна тактова частота. До цього додався розширений потенціал для розгону ОЗП: якщо плати TR4 офіційно «знали» тільки 3600 МГц, то нові TRX4 дають змогу працювати з частотами під 5 ГГц. І все це, звісно, у чотириканальному режимі. А починаючи з Threadripper PRO — у восьмиканальному. За це спасибі EPYC, але про це трохи пізніше.

Система охолодження

Фантастичні габарити процесорів Threadripper вплинули на сумісність із системами охолодження. Тепер не вийде просто купити кулер із позначкою 1151/АМ4 Compatible — охолодження для TR кріпиться за допомогою нової рамки, тому список підтримуваних радіаторів обмежений. Але це виправдано розсіювальною потужністю таких систем: мінімальне тепловиділення процесорів починається зі 180 Ватт і обмежене нервами власника, а тому навіть за великого бажання простенький кулер у таку збірку не підійде. Втім, ці системи краще використовувати з рідинним контуром — так тихіше і прохолодніше. А найголовніше, не заважає встановленню восьми модулів оперативної пам’яті:

Крім системи кріплення, оптимізовані кулери для процесорів Threadripper мають й інші конструктивні особливості. Специфічна форма і розмір процесорів погано поєднуються зі стандартним охолодженням для настільних систем. Щоб відвести якомога більше тепла з кришки процесора, теплозйомна площина кулера має накривати якомога більшу її площу, тому якісні СО мають широку підошву.

В іншому, Threadripper — це просто дуже потужне настільне залізо, якому дозволили зітхнути на повні груди і показати всю спритність кремнію. Ці комп’ютери так само розганяються, налаштовуються, мають знайомий користувачам BIOS і працюють зі звичайними операційними системами.

«Епічні» процесори

Ми часто чуємо слово «сервер», але не розуміємо до кінця, що, навіщо і чому. Для когось це IP-адреса в багатокористувацьких онлайн-іграх. Хтось працює у великому офісі, де «на сервері» крутиться бухгалтерія 1С. У будь-якому разі жоден із цих прикладів не пояснює, чому сервер — це сервер, і навіщо йому потрібне спеціалізоване залізо, а не звичайний Core i5, Ryzen 7 або Threadripper.

Технічні характеристики

На перший погляд, EPYC це ті ж Threadripper. Як і HEDT-процесори, «епіки» працюють на ядрах архітектури Zen і дуже схожі основними характеристиками. Це головна причина, чому користувачі задаються питанням — у чому відмінність цих процесорів, і навіщо брати дорогий серверний EPYC, якщо є набагато потужніший TR, та ще й удвічі дешевший. А причини криються в деталях.

Якщо порівняти сухі цифри, то, від моделі до моделі, «тредріппер» і «епік» мають однакову кількість ядер. Однак ці процесори відрізняються кількома суттєвими нюансами. Наприклад, у «епіків» є вісім каналів ОЗП, а також удвічі більше ліній PCI Express. Ба більше, серверні процесори мають низькі тактові частоти і помітно знижений коефіцієнт тепловиділення.

Threadripper — народу, а EPYC — у бізнес

Переваги та особливості роботи серверних процесорів можна розкрити складною і незрозумілою пересічному користувачеві мовою, а можна просто взяти і перерахувати основні моменти по пунктах. Так швидше і зрозуміліше.

Сервер — це відмовостійка платформа, на якій цілодобово і без зупинки виконуються різні завдання. Це може бути як ігровий сервер, так і щось більш серйозне. І від розміру цієї «серйозності» залежить те, яке залізо адміністратор виділить під ті чи інші завдання.

Наприклад, сервер може ділитися з користувачами потужністю у вигляді дроплетів — віртуальних комп’ютерів для дрібних проєктів або невеликих сайтів. Так працює віртуалізація — потужний сервер з великою кількістю ядер і пристойним об’ємом пам’яті ділиться на кілька віртуальних систем, які працюють незалежно та ізольовано.

Звичайно, для віртуалізації можна використовувати і звичайний багатоядерний процесор. Річ у тім, що робочі завдання у звичайних комп’ютерах і серверах відрізняються. Якщо для Threadripper або Ryzen сильне навантаження — це година 3D-моделювання (дитяче базікання), то для сервера це виллється в цілодобове завантаження всього обсягу пам’яті і всіх ядер одночасно (буде жарко). Звідси і різниця в максимальних тактових частотах, і TDP — оптимізований під серверні завдання процесор менше гріється і довше працює без втрати стабільності.

Процесори EPYC — це самостійні SoC, тому їм не потрібен чіпсет для спілкування з навісним обладнанням. Це означає, що процесор контролює все самостійно: PCIe, накопичувачі, оперативну пам’ять, мережеве обладнання, USB-пристрої. Threadripper же, незважаючи на свою схожість з «епіками», не має такої структури, а тому вимагає наявності контролера на материнській платі. Це знижує швидкість роботи і чуйність системи в граничних навантаженнях, а також обмежує можливості, якими повинен володіти справжній сервер.

Серверні «епіки» мають унікальну будову і спеціальне компонування. Наприклад, TR розуміють тільки 4 канали оперативної пам’яті, при цьому прямий доступ до двох пар пам’яті є тільки у двох блоків з ядрами з наявних чотирьох. Те ж саме і зі зверненням до ліній PCIe:

«Епіки» позбавлені цих недоліків: тут кожен ядерний блок має власну шину, якою він з’єднується з усіма вузлами безпосередньо і самостійно. А це означає, що під час віртуалізації або виконання безлічі паралельних завдань система розподілятиме навантаження в рази швидше.

Серверна платформа працює з буферизованою оперативною пам’яттю. Це означає, що на планках встановлено додаткову мікросхему, яка допомагає процесору керувати великими обсягами пам’яті та масштабує об’єми ОЗП у кілька разів. Таким чином, платформа EPYC підтримує до 2 ТБ ОЗП в одному ризі. Threadripper використовує звичайні планки UDIMM, тому максимальний обсяг пам’яті фізично не може бути більшим за 256 ГБ — це обмежено типом пам’яті.

Потужний 64-ядерний 128-потоковий EPYC вміє працювати в парі зі ще одним 64-ядерним 128-потоковим EPYC. А це вже 128 ядер і 256 потоків, а також 16 каналів пам’яті і 256 ліній PCIe 4.0 у межах однієї материнської плати. Ні, Threadripper так не можуть і не зможуть — таким потрібно народитися. Щоб процесори працювали в парі і синхронно, AMD додала спеціальний контролер Fabric — шину, якою спілкуються процесори з різних сокетів.

Серверні корпуси також відрізняються від звичних комп’ютерних. Специфіка застосування цих комплектуючих така, що чим більше в одному квадратному метрі вміститься робочих платформ, тим вигідніше утримувати і підтримувати систему. Тому для оптимізації простору застосовують специфічний форм-фактор:

Зрозуміло, в цьому корпусі не вдасться розмістити стандартне охолодження для процесорів Threadripper, а низькопрофільні радіатори з настільного сегмента будуть просто безсилі проти таких монстрів. Тому тут використовуються напівпасивні системи, радіатори яких розташовані таким чином, щоб наскрізна система продувки корпусу заодно проштовхувала повітря і крізь ребра процесорного радіатора. Цей пункт так само стосується теми частот і TDP: система охолодження ледве тягне на собі цілодобовий нагрів потужністю 150-200 Ватт, але 300 Ватт і більше вже не потягнуть ні радіатор, ні вентилятори. Тому EPYC, а не Threadripper.

Security is paramount. And Epics are considered the benchmark for security in the server segment. At least, of what is relevant today. In general, server hardware is very different from the desktop segment when it comes to closing any vulnerabilities and security holes. So, if Threadripper or any Ryzen have basic software protection, EPYC is protected both programmatically and hardware — there are special chips for this purpose on the motherboard and in the processor itself

A special controller is built into the processor, which takes care of the initial boot and initialization of the system, which prevents hacking at a low level. And this is only the visible part of the security system. Neither Threadripper nor Ryzen has it.

The advantages listed above are reflected not only in the pluses of server hardware, but also in the minuses. And the most important one is the price. Processors similar in characteristics can vary greatly in cost. Let’s take three identical processors from the Threadripper and EPYC lines and look at their round dollar price tags:

Як то кажуть, без коментарів — спостерігаємо класичний приклад формування ціни для корпоративного сегмента. Так, серверні «епіки» крутіші за настільні процесори у своїй стихії, але, щоб коштувати майже вдвічі більше, ніж близькі за технічною складовою Threadripper, це треба постаратися! Ось компанії і стараються, висуваючи неймовірні ціни на електроніку такого класу. І нехай у ній не так багато унікальних особливостей — діватися нікуди, серверу потрібно серверне залізо.

Так чим же вони відрізняються

Сказано багато, а точніше, достатньо, щоб розібратися в нюансах роботи цих схожих процесорів. Так, вони практично не відрізняються зовні, і саме тому багато хто зараховує їх до одного сегменту. На ділі виявляється, що це абсолютно різні платформи, причому як процесори, так і материнські плати тут не мають зворотної сумісності. Хоча спроби запустити EPYC на цивільній материнці від Threadripper були, але витівка зупинилася на початковій ініціалізації системи. Це не дивує — у серверних «епіків» чіпсет знаходиться на одній підкладці з ядрами, а в HEDT його залишили на материнській платі, як і у всіх настільних систем.

Порівнювати роботу, продуктивність і вартість TR і EPYC буде моветоном: у кожної платформи свої завдання. «Епіки» розраховані на постійну роботу всіх ядер і екстремальне використання всієї шини пам’яті для того, щоб підтримувати віртуалізацію і будь-які інші розподілені обчислення — сервер ефективно ділиться потоками і ресурсами, водночас може працювати нескінченно довго без зниження робочих частот і збоїв через перегрівання або проблеми з безпекою.

А потужні, але не «епічні» Threadripper створені для платформ, де основне завдання — це складні розрахунки тут і зараз: проєктування, створення контенту, візуалізація, налагодження програмного коду. Незважаючи на те, що тут теж буває 32 і навіть 64 ядра, таким процесорам важко дається тривале 100%-ве навантаження через високі тактові частоти і підвищений TDP. Зате вони потужніші за своїх «епічних» родичів, а тому часто використовуються в центрах, завдання яких надати користувачам не просто багато ядер, а багато потужних ядер. Це потрібно для різних обчислень — наприклад, для симуляції змін клімату чи складних наукових обчислень.

Linda Barbara

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Vestibulum imperdiet massa at dignissim gravida. Vivamus vestibulum odio eget eros accumsan, ut dignissim sapien gravida. Vivamus eu sem vitae dui.

Recent posts

Recent comments