EPYC

AMD EPYC
生産時期 2017年6月から
販売者 AMD
設計者 AMD
生産者 GlobalFoundries
TSMC
CPU周波数 1.5 GHz から 4.0 GHz
プロセスルール 14 nm から 7 nm
マイクロアーキテクチャ Zen, Zen 2, Zen 3
命令セット AMD64/x86-64
拡張命令 MMX(+), SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4a, SSE4.1, SSE4.2, AES, CLMUL, AVX, AVX2, FMA3, F16C(旧称CVT16), ABM, BMI1, BMI2, SHA
コア数 4~128
ソケット
  • Socket SP3
  • Socket SP4
コードネーム
  • Naples
  • Snowy Owl
  • Rome
  • Milan
前世代プロセッサ Opteron
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EPYC (エピック) は、AMDがZenマイクロアーキテクチャに基づいて設計・開発しているx86-64マイクロプロセッサのブランドである。サーバー・組み込みシステム市場を主なターゲットとしている。2017年6月に発表された[1]。EPYCプロセッサはAMDの通常のデスクトップグレードのCPUと同じマイクロアーキテクチャを採用しているが、多数のコア、PCI Expressレーンの追加、大容量RAMや大容量キャッシュメモリのサポートなど、エンタープライズクラスのさまざまな機能を追加で提供している。また、マルチチップやデュアルソケットのシステム向けの設定もサポートしており、これはチップ間を相互接続するInfinity Fabricにより実現されている。

AMDの下位製品としては、コンシューマ向けのRyzenシリーズやAthlonシリーズが存在する。

歴史

  • 2017年3月7日 : Zenマイクロアーキテクチャベースのサーバー向けCPUについて発表。コードネームは「Naples(ナポリ)」[2]。
  • 2017年5月30日 : サーバー向けCPUのブランド名が「EPYC」であることを発表[3]。
  • 2017年6月20日 : サーバー向けプロセッサ「EPYC 7000」を正式発表[4]。
  • 2018年2月21日 : 組み込み向けプロセッサ「EPYC Embedded 3000」を発表[5]。
  • 2018年11月6日 : AMD Next HorizonにてZen 2マイクロアーキテクチャベースのサーバー向けCPUについて発表。コードネームは「Rome(ローマ)」[6]。
  • 2019年8月7日 : 第2世代EPYCプロセッサ「EPYC 7002」を正式発表[7]。
  • 2021年3月15日：第3世代EPYCプロセッサ「EPYC 7003」を正式発表[8]。

設計

EPYCプラットフォームには、1ソケットと2ソケットのシステムが存在する。複数プロセッサの構成では、2つのEPYC CPUはAMDのInfinity Fabricで通信を行う[9]。各サーバーチップは8チャンネルのメモリと、128レーンのPCI Express 3.0または4.0をサポートする。デュアルプロセッサの設定で取り付けた場合、128レーンのうち、64レーンはInfinity FabricによるCPU間の通信に使用される[10]。

第1世代のEPYCプロセッサは、8コアのZeppelinダイ（これはRyzenプロセッサと同じダイである）をマルチチップ・モジュール内に4つ同梱している。Zeppelinダイ上の各Core Complexの対称の位置にあるコアを無効化することにより、さまざまなコア数の製品が提供されている[11][12]。サムスン電子からライセンス提供を受けた14 nm（英語版）FinFETプロセス（英語版）を使用して、GlobalFoundriesが製造している[13]。

第2世代、第3世代のEPYCプロセッサは、TSMCの7nm FinFETプロセスで製造される、8コアCPUを集積した最大8つの「CCD（CPU Complex Die）」と、GlobalFoundriesの12nmプロセスで製造される、DDR4メモリ、PCI Express 4.0、USBコントローラなどのIOを集積した「sIOD（Server I/O Die）」の組み合わせでパッケージを構成する[14]。

製品

第1世代

サーバー向け (Naples/ナポリ)

2017年6月20日に発表された。ZenマイクロアーキテクチャベースのCPUコア8個とDDR4メモリ、PCI Express3.0、USBコントローラなどのIOを集積した「Zeppelin」SoCダイ4個でパッケージを構成する[15]。最大2ソケットをサポートし、ソケット間はInfinity Fabricで接続される。ソケット間はPCI Expressレーンを利用しており通信速度は10.7GT/sec、レイテンシは234nsである[16]。

  • マイクロアーキテクチャ - Zen
  • 製造プロセス - 14 nm
  • メモリ - DDR4 (Registered ECC)
  • ソケット - Socket SP3
製品ファミリ 製品ライン モデルナンバ ソケット構成 コア数 (スレッド数) クロック周波数 (GHz) キャッシュ TDP メモリ PCI Express
基本 ブースト L2 L3 バージョン レーン数
EPYC[17] EPYC 7001

シリーズ[18]

7601 1P/2P 32 (64) 2.2 3.2 32×512 KB 64 MB 180 W DDR4-2666 (1Pあたり最大2 TB・8チャネル) 3.0 128
7551 2.0 3.0
7551P 1P
7501 1P/2P 155 – 170 W
7451 24 (48) 2.3 3.2 24×512 KB 180 W
7401 2.0 3.0 155 – 170 W
7401P 1P
7371 1P/2P 16 (32) 3.1 3.8 16×512 KB 180 W
7351 2.4 2.9 155 – 170 W
7351P 1P
7301 1P/2P 2.2 2.7
7281 2.1 32 MB
7261 8 (16) 2.5 2.9 8×512 KB 64 MB 120 W DDR4-2400 (1Pあたり最大2 TB・8チャネル)
7251 2.1 32 MB

組み込みシステム向け (Snowy Owl)

  • マイクロアーキテクチャ - Zen
  • 製造プロセス - 14 nm
  • メモリ - DDR4 (Registered ECC)
  • ソケット - Socket SP4
製品ファミリ モデルナンバ コア数 (スレッド数) クロック周波数 (GHz) キャッシュ TDP メモリ PCI Express
基本 ブースト L2 L3 バージョン レーン数
EPYC Embedded[19] 3451 16 (32) 2.15 3.0 16×512 KB 32 MB 100 W DDR4-2666 (最大1 TB・4チャネル) 3.0 64
3401 16 (16) 1.85 85 W
3351 12 (24) 1.9 12×512 KB 80 W
3301 12 (12) 2.0 65 W
3251 8 (16) 2.5 3.1 8×512 KB 16 MB 55 W DDR4-2666 (最大512 GB・2チャネル) 32
3201 8 (8) 1.5 30 W DDR4-2133 (最大512 GB・2チャネル)
3151 4 (8) 2.7 2.9 4×512 KB 45 W DDR4-2666 (最大512 GB・2チャネル)
3101 4 (4) 8 MB 30 W

第2世代

サーバー向け (Rome/ローマ)

2019年8月7日に発表された。Zen 2マイクロアーキテクチャベースのCPU8コアを集積した最大8つの「CCD（CPU Complex Die）」とDDR4メモリ、PCI Express 4.0、USBコントローラなどのIOを集積した「sIOD（Server I/O Die）」の組み合わせでパッケージを構成する。最大2ソケットをサポートし、ソケット間は第一世代と同様にInfinity Fabricで接続されるが相互接続専用PHYを利用しており通信速度は18GT/sec、レイテンシは201nsと改善されている[16]。395億トランジスタを集積[20]。

  • マイクロアーキテクチャ - Zen 2
  • 製造プロセス [21][22]
  • メモリ - DDR4 (Registered ECC)
  • ソケット - Socket SP3
製品ファミリ 製品ライン モデルナンバ ソケット構成 コア数 (スレッド数) クロック周波数 (GHz) キャッシュ TDP メモリ PCI Express
基本 ブースト L2 L3 バージョン レーン数
EPYC[17] EPYC 7002

シリーズ[23]

7742 1P/2P 64 (128) 2.25 3.4 64×512 KB 256 MB 225 W DDR4-3200 (1Pあたり最大 4TB・8チャネル) 4.0 128
7702 2.0 3.35 180 W
7702P 1P 200 W
7642 1P/2P 48 (96) 2.4 3.4 48×512 KB 192 MB 225 W
7552 2.2 3.35 180 W
7532 32 (64) 2.4 3.3 32×512 KB 256 MB 200 W
7542 2.9 3.4 128 MB 225 W
7502 2.5 3.35 180 W
7502P 1P
7452 1P/2P 2.35 155 W
7402 24 (48) 2.8 24×512 KB 180 W
7402P 1P
7352 1P/2P 2.3 3.2 155 W
7302 16 (32) 3.0 3.3 16×512 KB
7302P 1P
7282 1P/2P 2.8 3.2 64 MB 120 W
7272 12 (24) 2.6 12×512 KB 32 MB
7262 8 (16) 3.2 3.4 8×512 KB 128 MB 155 W
7252 2.8 3.2 64 MB 120 W
7232P 1P

第3世代

サーバー向け（Milan/ミラノ）

2021年3月16日に発表された。Zen 3マイクロアーキテクチャを採用したことで、19%のIPC（クロックあたりの命令実行数）向上を達成した。全モデル共通でPCI-Express 4.0、8チャネル/最大4TBのDDR4-3200メモリ、独自のInfinity Guard Security技術などをサポートしている[8]。また、2022年3月22日から3D V-Cache版として4モデルが追加された。3D V-Cache版は積層技術を利用し、L3キャッシュが768 MBとなっている[24]。

  • マイクロアーキテクチャ - Zen 3
  • 製造プロセス [21][22]
  • メモリ - DDR4 (Registered ECC)
  • ソケット - Socket SP3
製品ファミリ 製品ライン モデルナンバ ソケット構成 コア数 (スレッド数) クロック周波数 (GHz) キャッシュ TDP cTDP

(最小/最大)

メモリ PCI Express
基本 ブースト L2 L3 バージョン レーン数
EPYC[17] EPYC 7003

シリーズ[25]

7773X 1P/2P 64 (128) 2.2 3.5 64×512 KB 768 MB 280 W 225 W/280 W DDR4-3200 (1Pあたり最大 4TB・8チャネル) 4.0 128
7763 2.45 256 MB
7713 2.0 3.675 225 W 225 W/240 W
7713P 1P
7663 1P/2P 56 (112) 3.5 56×512 KB 240 W
7643 48 (96) 2.3 3.6 48×512 KB 225 W
7573X 32 (64) 2.8 32×512 KB 768 MB 280 W 225 W/280 W
75F3 2.95 4.0 256 MB
7543 2.8 3.7 225 W 225 W/240 W
7543P 1P
7513 1P/2P 32 (64) 2.6 3.65 128 MB 200 W 165 W/200 W
7453 28 (56) 2.75 3.45 28×512 KB 64 MB 225 W 225 W/240 W
7473X 24 (48) 2.8 3.7 24×512 KB 768 MB 240 W 225 W/280 W
74F3 3.2 4.0 256 MB 225 W/240 W
7443 2.85 128 MB 200 W 165 W/200 W
7443P 1P
7413 1P/2P 24 (48) 2.65 3.6 180 W
7373X 16 (32) 3.05 3.8 16×512 KB 768 MB 240 W 225 W/280 W
73F3 3.5 4.0 256 MB 225 W/240 W
7343 3.2 3.9 128 MB 190 W 165 W/200 W
7313 3.0 3.7 155 W 155 W/180 W
7313P 1P
72F3 1P/2P 8 (16) 3.7 4.1 8×512 KB 256 MB 180 W 165 W/200 W

第4世代

サーバー向け（Genoa/ジェノア）

2022年11月10日に発表された。Zen 4マイクロアーキテクチャを採用したことで、10%のIPC（クロックあたりの命令実行数）向上を達成した。全モデル共通でDDR5-4800メモリ、PCI-Express 5.0、引き続きInfinity Guard Security技術などをサポートしている[26]。

2023年06月13日Cloudネイティブ環境向けとしてGenoa-Xと、Bergamoが発表された。Genoa-Xは3D V-Cache積層技術を利用し、L3キャッシュが1.1GBとなっている。Bergamoはキャッシュを削減した代わりにコア数を増量したモデルとなっており、高速なIOが見込まれ、データの局所性が低くかつ、多量のスレッドが走行することに最適化した設計となっている。

2023年09月18日に発表された、低電力向けのSienaのラインナップは、Zen 4cマイクロアーキテクチャを採用する。Sienaは、最大64コアをサポートし、同プロセッサでだけSP6ソケットが採用されている。Siena は Bergamo と同じ I/O ダイを使用する一方、シングルソケットのみのサポート、12チャネルから 6チャネルへのメモリのチャネルのサポートの削減など、いくつかの機能が削減されている。

  • マイクロアーキテクチャ - Zen 4
  • 製造プロセス
    • CCD - 5 nm (TSMC)
    • sIOD - --nm (不明)
  • メモリ - DDR5 (Registered ECC)
  • ソケット - Socket SP3

脚注

[脚注の使い方]
  1. ^ Cutress, Ian. “Computex 2017: AMD Press Event Live Blog”. www.anandtech.com. 2019年10月19日閲覧。
  2. ^ “AMD、サーバー向け新プロセッサ「Naples」をプレピュー公開 - クラウド Watch”. 2019年9月7日閲覧。
  3. ^ “AMD、32コアのEPYCを6月20日、次世代のRadeon VegaはSIGGRAPHで発表 - PC Watch”. 2019年9月7日閲覧。
  4. ^ “AMD，新世代サーバー向けCPU「EPYC 7000」を正式発表。8C16Tから32C64Tまでの計12製品をラインナップ - 4Gamer.net”. 2019年9月7日閲覧。
  5. ^ “AMD、Zenアーキテクチャを組み込み向けに展開～最大16コアの「EPYC Embedded」とVega GPU内蔵の「Ryzen Embedded」 - PC Watch”. 2019年9月7日閲覧。
  6. ^ “AMD、7nmのEPYCとVEGAの詳細を公開”. 2019年9月7日閲覧。
  7. ^ “AMD、第2世代EPYCプロセッサを発表 - 最大64コア/128スレッドを1ソケットで”. 2019年9月7日閲覧。
  8. ^ a b 株式会社インプレス (2021年3月16日). “AMD、Zen 3ベースのサーバー向けCPU「EPYC 7003」”. PC Watch. 2021年3月17日閲覧。
  9. ^ Kampman, Jeff (7 March 2017). “AMD's Naples platform prepares to take Zen into the datacenter”. Tech Report. https://techreport.com/news/31549/amd-naples-platform-prepares-to-take-zen-into-the-datacenter 7 March 2017閲覧。 
  10. ^ Cutress, Ian (7 March 2017). “AMD Prepares 32-Core Naples CPUs for 1P and 2P Servers: Coming in Q2”. Anandtech. http://www.anandtech.com/show/11183/amd-prepares-32-core-naples-cpus-for-1p-and-2p-servers-coming-in-q2 7 March 2017閲覧。 
  11. ^ Shrout, Ryan (20 June 2017). “AMD EPYC 7000 Series Data Center Processor Launch – Gunning for Xeon | Architectural Outlook”. www.pcper.com. 9 August 2019閲覧。
  12. ^ Morgan, Timothy Prickett (May 17, 2017). “AMD Disrupts The Two-Socket Server Status Quo”. www.nextplatform.com. 2020年2月25日閲覧。
  13. ^ Morris, John (March 13, 2018). “Inside GlobalFoundries' long road to the leading edge”. ZDNet. https://www.zdnet.com/article/inside-globalfoundries-long-road-to-the-leading-edge/ 17 July 2019閲覧。 
  14. ^ 株式会社インプレス (2019年8月8日). “AMD、最大64コアになった第2世代EPYCを投入 ～PCIe Gen4 128レーン、TDP 225Wで、競合の2倍の性能を発揮”. PC Watch. 2021年3月17日閲覧。
  15. ^ “【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】AMDがISSCCでZENベースSoC「Zeppelin」の詳細を明らかに - PC Watch”. 2019年9月14日閲覧。
  16. ^ a b “AMD 第2世代EPYCプロセッサの実態を紐解く - 構造・性能・普及状況【Deep Dive】 (1) 2nd Gen EPYC - Internal Architecture DeepDive”. 2019年9月14日閲覧。
  17. ^ a b c “AMD EPYC™サーバー･プロセッサー”. 2019年8月8日閲覧。
  18. ^ “EPYC™ 7001シリーズ”. 2019年8月8日閲覧。
  19. ^ “AMD EPYC™組み込み型3000シリーズ”. 2019年6月20日閲覧。
  20. ^ IEEE-Spectrum2022-7, p. 11.
  21. ^ a b “AMDやIBM、Armが「Hot Chips 31」でCPUアーキテクチャを公開 - PC Watch”. 2019年9月5日閲覧。
  22. ^ a b “AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome”. 2019年9月2日閲覧。
  23. ^ “AMD EPYC™ 7002 Series Processors”. 2019年8月8日閲覧。
  24. ^ “AMD EPYC™ 7003 シリーズ・プロセッサー”. Advanced Micro Devices, Inc.. 2022年10月30日閲覧。
  25. ^ “AMD EPYC™ 7003 Series Processors”. 2021年3月17日閲覧。
  26. ^ “4th Gen AMD EPYC™ Processor Architecture”. AMD. 2024年7月2日閲覧。

参考文献

  • S. Smith, Matthew (2022). “Single-Chip Processors Have Reached Their Limits”. IEEE Spectrum 59 (7). 

関連項目

外部リンク