AMD 搶先發布 7nm 服務器芯片 “米蘭”
3月16日，當地時間周一AMD發布名為“米蘭”（Milan）的服務器芯片，旨在從競爭對手英特爾手中奪取更多的市場份額。
AMD表示，公司最新發布的“米蘭”服務器芯片比目前最好的數據中心芯片處理速度更快。據悉，AMD完成該芯片的設計，并委托臺積電采用7納米芯片制造工藝來實現量產。
發布會上，AMD高級副總裁兼服務器業務總經理DanMcNamara，AMD全球院士、Zen核心首席設計師MikeClark，AMD院士及SoC架構師NoahBeck，AMDEPYC產品管理全球副總裁RamPeddibhotla等接受了集微網在內的媒體采訪，從架構、設計、產品等方面詳細介紹了“米蘭”背后的更多細節。
DanMcNamara表示，“米蘭”的發布將會進一步鞏固AMD在數據中心市場中的地位，無論是從核心還是系統層面都體現出優越的性能。對于市場用戶而言，在整體擁有成本方面，“米蘭”將帶來更高的價值，同時AMD也在加速布局生態，推出圍繞“米蘭”的更多應用。
7nmZen3架構19%IPC性能提升
自2017年重返數據中心市場開始，AMD一直追求架構上的創新以及由此帶來的性能飛越，從Zen1到到Zen3，都在IPC性能表現方面實現了顯著提升。如采用Zen2架構的“羅馬”發布時，實現了較上一代15%的IPC性能提升，而此次Zen3架構，實現了約19%的IPC性能提高，遠高于行業平均水平。
據MikeClark介紹，要實現這樣的進步，必須在整個架構的每個環節去分別優化。首先，在Zen3上，AMD改善了分支預測的功能，不僅提高了準確性同時能夠更快的到達目標，同時在系統中能發出更快指令，更高指數的吞吐量，增加了更多的流水線提高吞吐量，同時也為推理方面的工作負載去更強的賦能。從四核到八核都讓整個通訊的速度加快，效果更完善，即使是在線程數比較低的系統中由于能夠實現共享內存調用，可以降低有效的內存訪問的延遲。
具體而言，從Zen2到Zen3，在前端改進方面，AMD將BTB提高了一倍，達到1024。同時增加了分支預測器的帶寬，另外在分支預測中消除了冒泡現象，因為冒泡現象在很多架構中是常見問題，能夠更快的從誤測中去恢復，能夠更快的尋址。
MikeClark表示，對于更大的服務器工作負載而言，Zen3可以更無縫的在opcache和Icache切換，實現現更高顆粒度的流水線切換。
在執行部分，Zen3首先針對整數設置了專用的分支和ST數據揀選器，有更大的窗口，減少了某些運行時延，在浮點方面增加兩個位寬的調度和分發，更快的FMAC周期，還有兩條INT8的IMAC流水線。
在加載存儲這部分Zen3有三個加載和兩個存儲，操作靈活性增加，也對內存依賴性的檢測做了優化，同時對于這些非常隨機內存的操作我們也提供了6個頁表查詢器去實現更好的TLB查詢。
在指令集方面，在加速、加密和解密算法上Zen3擴展了AVX2指令到256位。MikeClark指出安全是改進最大的部分，首先對SEV的改進，限制中斷的注入，限制惡意管理程序注入SEV-ES訪客中斷/異常類型，還有能夠將調試寄存器添加到交換狀態中。
此外，MikeClark介紹，在一代EPYC產品投入市場時，行業正在遭遇幽靈攻擊，現在看當時的應對方式并不是最優解，但到目前三代時，應該說AMD從架構方面已經做好了強防御，同時對性能的折損也能夠降到最低，在提升的IPC性能的同時，也大大增強了系統的安全性和穩定性。
目前AMD采用與第三方芯片制造商合作的方式量產。而英特爾采用的是自行制造芯片的不同戰略，但最近一代芯片制造技術的延遲令其備受困擾。相比而言，“米蘭”芯片及其前輩的表現都超過了英特爾芯片，幫助AMD搶到了更多市場份額，并贏得了Alphabet旗下谷歌等客戶的青睞。
不過英特爾即將反擊。分析師預計，英特爾將在未來幾周推出最新的“冰湖”（IceLake）服務器芯片，這將是首款采用英特爾10納米制造工藝量產的服務器芯片。英特爾10納米制造工藝所生產芯片的性能相當于7納米制造工藝的“米蘭”芯片。
無論這兩款芯片的速度如何，但AMD仍有望擁有一些優勢，比如每個芯片上的計算內核數更多，這使得芯片可以同時處理更多的軟件應用程序。
