探索英特尔和AMD服务器处理器的技术演变

       作为竞争对手，英特尔公司和AMD公司致力于研发并确保x86用户采用自己的服务器处理器产品，以应对来自AWS公司等Arm授权商的激烈竞争。
 
       英特尔公司和AMD公司在去年发布了其服务器处理器的一些产品预告和更新。对于这两家服务器处理器供应商来说，在2021年及以后，还有很多路线图需要实现。
 
英特尔公司不断发展的数据中心战略
 
       今年早些时候，英特尔公司发布了其第三代至强可扩展处理器Ice Lake。该芯片基于英特尔公司首次用于更新其第10代客户端处理器的Sunny Cove微架构。该设备建立在英特尔公司的10nm+工艺之上，这是其采用10nm工艺的第二代产品。
 
       该芯片包括至少28个内核，与上一代至强可扩展产品中使用的Skylake架构相比，每时钟指令数(IPC)增加了约18%。
 
       英特尔公司声称，Sunny Cove微架构有几项重大改进，其中包括：
 
       ●新的片上系统架构，具有用于多处理器连接的三个独立时钟的Ultra Path互连链路；

       ●改进的、更高容量的指令前端和分支预测器；

       ●更广泛、更深入的分配队列和执行资源；

       ●转译后备缓冲区(TLB)的增强，可减少访问内存的延迟；

       ●加速加密和压缩/解压缩操作的指令；

       ●新的I/O虚拟化设计，为大负载和集成PCIe Gen 4控制器提供高达三倍的带宽；

       ●支持物理内存的总内存加密；

       ●在电源管理状态之间切换时具有更好的性能和更低的延迟。
 
       英特尔公司在2020年架构日活动中表示，名称为Sapphire Rapids的下一代至强处理器将支持DDR5；PCIe Gen 5；Compute ExpressLink1.1；高级矩阵扩展以加速人工智能计算；以及数据流加速器，用于优化流数据移动和转换。
 
       英特尔公司在6月表示，预计Sapphire Rapids将在2022年第一季度投入生产。预计在今年8月举办的Hot Chips 2021大会和10月举办的英特尔创新大会上，该公司将提供更多技术信息。
 
AMD公司并没有放慢发展脚步
 
       AMD公司不断推出新的客户端、服务器和GPU产品，这些产品有望通过其Epyc服务器处理器中的第三代Zen 3内核扩大其性价比领先优势。
 
       与英特尔公司不同，AMD跳过了10nm工艺节点。该公司一直采用7nm的台积电工艺制造芯片，并使用Zen 3的更新版本。
 
       Zen 3具有多项架构改进，其中包括：
 
       ●通过更大的L1缓存实现更好的分支预测，更快地从错过的预测中恢复和算法改进；

       ●更快的执行引擎，通过更大的执行窗口、更低的延迟、更宽的整数执行单元、更快的乘法累加和其他变化；

       ●更大的加载存储带宽、加载存储操作的更大灵活性以及对TLB的改进。
 
       然而，Zen 3的最大变化是芯片拓扑，其中每个8核小芯片围绕单个32MB三级缓存组织，而不是被划分为两个4核/16MB缓存复合体。该设计使每个内核可用的L3空间加倍，提高了命中率，并减少了任何两个内核之间的有效内存延迟。总的来说，这些改进意味着与Zen 2相比，Zen 3的IPC提高了19%，性能提高了24%。
 
       Zen 3产品使用与现有Epyc型号相同的芯片组封装，在I/O内存模块周围有8个8核处理器芯片。
 
       AMD公司的发展路线图表明，采用全新5nm工艺的Zen4 Genoa处理器将于2022年问世。