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HPCTECH Solution

AMD EPYC 9004 Series

開発コード名：Genoa, Genoa-X, Bergamo

開発コード名：Genoa, Genoa-X, Bergamo

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AMD EPYC プロセッサ 9004 シリーズ特徴

・開発コード名：Genoa
・Zen3 から Zen 4 アーキテクチャへ。
　製造プロセス 5nm
・CCD は12基へ拡張。
　96 コア / 192 スレッドへ増加。
・命令セットの追加。
　BFLOAT16, VNNI, AVX-512（256b data path）
・12ch メモリ DDR5-4800 に対応。
　（Socket あたり最大 6TB）
・最大 32Gbps の Gen3 Infinity Fabric 最大 4リンク。
・PCI Express 4.0 から PCI Express 5.0へ。
　1 socket あたり PCI-Express 5.0 が 128本 ＋ PCI-Express 3.0 12本。
　2 socket の場合 PCI-Express 5.0 は最大 160本。
・CXL 1.1+ 最大64本
・専用セキュリティサブシステム等を強化
・TDP 最大400W

 

 

・開発コード名：Genoa-X
・3D V-Cache搭載。
・最大 1.1TB の L3キャッシュ

 

 

・開発コード名：Bergamo
・Zen 4c アーキテクチャ採用。
・CCD は 8基。
　最大 128 コア / 256 スレッド。
・AVX-512 の完全サポート
　（BFLOAT16 と VNNI 命令など含む）
・12ch メモリ DDR5-4800 に対応。
・PCI Express 5.0
・TDP 最大360W

 

 

 

AMD EPYC プロセッサ 9004 シリーズ仕様

 

Processor
Number		 Cores Threads Base
Freq.
(GHz)		 MAX
Boost
Freq.
(GHz)		 Total
L3 Cache
(MB)		 DDR5
Channels		 MAX DDR5
Freq.
(1DPC)		 PCIe
Gen5
LANEs		 Default
TDP
(W)
EPYC 9754 128 256 2.25 3.10 256 12 4800 128 360
EPYC 9754S 128
EPYC 9734 112 224 2.20 3.00 256 12 4800 128 340
EPYC 9654 / P 96 192 2.40 3.70 384 12 4800 128 360
EPYC 9634 84 168 2.25 3.70 384 12 4800 128 290
EPYC 9554 / P 64 128 3.10 3.75 256 12 4800 128 360
EPYC 9534 64 128 2.45 3.70 256 12 4800 128 280
EPYC 9454 / P 48 64 2.75 3.80 256 12 4800 128 290
EPYC 9354 / P 32 64 3.25 3.80 256 12 4800 128 280
EPYC 9334 32 56 2.70 3.90 128 12 4800 128 210
EPYC 9254 24 48 2.90 4.15 128 12 4800 128 200
EPYC 9224 24 48 2.50 3.70 64 12 4800 128 200
EPYC 9124 16 32 3.00 3.70 64 12 4800 128 200
WITH AMD 3D V-CACHE
EPYC 9684X 96 192 2.55 3.70 1152 12 4800 128 400
EPYC 9384X 32 64 3.10 3.90 768 12 4800 128 320
EPYC 9184X 16 32 3.55 4.20 768 12 4800 128 320
HIGH - FREQUENCY MODEL
EPYC 9474F 48 96 3.60 4.10 256 12 4800 128 360
EPYC 9374F 32 64 3.85 4.30 256 12 4800 128 320
EPYC 9274F 24 48 4.05 4.30 256 12 4800 128 320
EPYC 9174F 16 32 4.10 4.40 256 12 4800 128 320

 

 

 

CPU CORE INNOVATION - 初代 EPYC ～ 第4世代 EPYC スペック比較

　AMD EPYC プロセッサは、「CPU コア」と 「I/O 機能」 2つのイノベーションパスを 2つの異なるタイプのダイに分離し、必要なことに適したタイムラインで開発できるようにしました。最新の第 4世代プロセッサでは、Zen 4 CPU ダイは 5nm テクノロジで製造され、I/O DIE は 6nm プロセスで製造されています。 AMD EPYC 9004 シリーズ プロセッサは、最大 8個のコアと大規模な L3 キャッシュを持つ、最大 12個の CPU DIE と I/O ダイで構築されています。前世代と比較して 1ワットあたりの整数が推定 24% 向上し、浮動小数点トップオブスタックのパフォーマンスが 52% 向上しました。

 

AMD EPYC 7001
NAPLES		 AMD EPYC 7002
ROME		 AMD EPYC 7003
MILAN		 AMD EPYC 9004
GENOA
GENOA-X
BERGAMO
Core Architecture Zen Zen 2 Zen 3 Zen 4, Zen 4c
Cores 8 to 32 8 to 64 8 to 64 16 to 128
Max L3 Cache
 Up to 64 MB Up to 256 MB Up to 256 MB* Up to 384 MB
Max L3 Cache with 3D V-Cache technology - - 768 MB Up to 1152 MB
PCIe Lanes
 Up to 128 Gen 3 Up to 128 Gen 3 Up to 128 Gen 4 Up to 128 Gen 5
8 bonus lanes Gen 3
CPU Process Technology
 14 nm 7 nm 7 nm 5 nm
I/O Die Process Technology
 N/A 14 nm 14 nm 6 nm
cTDP 120-200W 120-280W 155-280W 200-400W
Max Memory Capacity 2 TB
DDR3-2400/2666		 4 TB
DDR4-3200		 4 TB
DDR4-3200		 6 TB
DDR5-4800

 

 

 

Core Complex (CCX) and Core Complex Die (CCD)

 

Genoa CCD - Zen4

8コアで 32MB L3キャッシュを共有

 

 

Bergamo CCD - Zen4c

8コアで 16MB L3キャッシュを共有

 

 

 

I/O DIE

　AMD EPYC 9004 シリーズプロセッサには、SoC（systems on chip）ごとに最大 12個の CCD をサポートする最新の I/O ダイが含まれています。各 CCD は専用の高速グローバルメモリインターコネクト（GMI）リンクを介して I/O DIE に接続します。 I/O DIE は、DDR5 メモリチャネルや PCIe Gen5、CXL 1.1+、および Infinity Fabric リンクへと展開します。

 

　AMD EPYC 9004 シリーズでは PCIe Gen5 機能を I/O DIE に組み込むことで、CPU の I/O 帯域幅を過去の世代の 2倍にしました。 I/O 帯域幅を 2倍にするだけではなく、I/O ダイ上の I/O サブシステムは、AMD Infinity Fabric インターコネクト、SATA ディスク コントローラー、Compute Express Link (CXL) 1.1+ メモリー コントローラーを柔軟にサポートします。

 

 

NUMA Topology

　AMD EPYC 9004 シリーズプロセッサは、Non-Uniform Memory Access (NUMA) アーキテクチャを使用しており、ユーザはシステムの NUMA Nodes Per Socket (NPS) BIOS 設定を調整して特定の動作環境とワークロードに合わせてこの NUMA トポロジを最適化できます。

 

NPS=4
プロセッサはソケットごとに 4つの NUMA ノードに分割され、各論理象限が独自の NUMA ノードとして構成されます。メモリは各象限に関連付けられたメモリ チャネル全体にインターリーブされます。 PCIe デバイスはそのデバイスの PCIe ルートコンプレックスを持つ象限 (I/O ダイの) に応じて、4つの NUMA ノードのいずれかのローカルになります。

 

NPS=2
ソケットごとに 2つの NUMA ノードが構成されます。メモリは各半分に関連付けられたメモリ チャネル全体にインターリーブされます。 PCIe デバイスはそのデバイスの PCIe ルートコンプレックスを持つ象限 (I/O ダイの) に応じて、2つの NUMA ノードのいずれかのローカルになります。

 

NPS=1
ソケットごとに単一の NUMA ノードを示します。この設定によりプロセッサ上のすべてのメモリチャネルが 1つの NUMA ノードに構成されます。すべてのプロセッサコア、すべてのメモリ、および SoC に接続されているすべての PCIe デバイスは、その 1つの NUMA ノードに接続されています。メモリはプロセッサ上のすべてのメモリチャネルにわたって単一のアドレス空間にインターリーブされます。

 

 

 

CXL 1.1+ Type 3

　CXL Memory Module を搭載しメモリバッファとして使用することが出来ます。

 

Memory Buffers

Usages：
　・Memory BW expansion
　・Memory capacity expansion
　・2LM

Protocols：
　・CXL.io
　・CXL.mem

 

 

 

性能比較 - 2P 4th Gen EPYC vs 2P 3rd Gen Xeon

 

Per-Core Integer Performance Leadership

4th Gen EPYC CPUs Outperform 3rd Gen Xeon Scalable Options

Estimated SPECrate 2017 Integer Throughput Performance Uplift

 

16-Core EPYC 9174F Up to 44%
Xeon Gold 6346
32-Core EPYC 9374F Up to 45%
Xeon Platinum 8362
48-Core EPYC 9474F Up to 44%
40-Core Xeon Platinum 8380

 

 

 

Per-Core Floating Point Performance Leadership

4th Gen EPYC CPUs Outperform 3rd Gen Xeon Scalable Options

Estimated SPECrate 2017 Floating-Point Throughput Performance Uplift

 

16-Core EPYC 9174F Up to 73%
Xeon Gold 6346
32-Core EPYC 9374F Up to 81%
Xeon Platinum 8362
48-Core EPYC 9474F Up to 78%
40-Core Xeon Platinum 8380

 

 

 

アプリケーション性能比較 - 2P 4th Gen EPYC 64Core vs 2P 3rd Gen EPYC 32Core

 

Ansys Applications

 

Ansys LS-DYNA - Up to ～1.72x uplift on

2 x 64 Cores EPYC 9554 ～1.82x
2 x 32 Cores EPYC 9374F ～1.36x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

Ansys CFX - Up to ～1.75x uplift on

2 x 64 Cores EPYC 9554 ～1.91x
2 x 32 Cores EPYC 9374F ～1.58x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

Ansys Mechanical - Up to ～1.84x uplift on

2 x 64 Cores EPYC 9554 ～1.94x
2 x 32 Cores EPYC 9374F ～1.51x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

Ansys Fluent - Up to ～2.08x uplift on

2 x 64 Cores EPYC 9554 ～2.04x
2 x 32 Cores EPYC 9374F ～1.51x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

 

Simcenter STAR-CCM+

 

Up to ～1.50x with 32-core - 4th Gen AMD EPYC CPUs

2 x 32 Cores EPYC 9374F ～1.50x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

Up to ～2.09x with 64-core - 4th Gen AMD EPYC CPUs

2 x 64 Cores EPYC 9554 ～2.09x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

Up to ～2.34x with 96-core - 4th Gen AMD EPYC CPUs

2 x 96 Cores EPYC 9654 ～2.34x
2 x 32 Cores EPYC 75F3

 

 

 

AMD EPYC テクニカル・ドキュメント＆ホワイトペーパー

 

4TH GEN AMD EPYC PROCESSOR ARCHITECTURE

https://www.amd.com/system/files/documents/4th-gen-epyc-processor-architecture-white-paper.pdf

 

 

AMD EPYC 9754 AI/ML PERFORMANCE
STABLE DIFFUSION AND DLRM
Powered by 4th Gen AMD EPYC 9754 Processors

https://www.amd.com/content/dam/amd/en/documents/epyc-business-docs/performance-briefs/amd-epyc-9754-pb-aiml.pdf

 

 

CLOUD-NATIVE WORKLOADS ON AMD EPYC 9754 PROCESSORS
COMPREHENSIVE PERFORMANCE LEADERSHIP
Powered by 4th Gen AMD EPYC 9754 Processors

https://www.amd.com/content/dam/amd/en/documents/epyc-business-docs/performance-briefs/amd-epyc-9754-pb-cloud-native-workloads.pdf

 

 

AMD Documentation Hub

https://www.amd.com/ja/search/documentation/hub.html#sortCriteria=%40amd_release_date%20descending&f-amd_product_brand=EPYC&f-amd_product_series=EPYC%209004%20Series

 

 

 

Spack support of HPC applications

　Spack は複雑な科学ソフトウェアをインストールするためのパッケージ管理フレームワークとツールを提供するオープンソースプロジェクトです。Spack パッケージで AMD Optimized CPU Compilers and Libraries (AOCC および AOCL ) をサポートしており、多くの異なるプラットフォームや環境でソフトウェア複数のバージョンと構成をサポートするように設計されています。

 

https://developer.amd.com/spack/

 

 

 

AMD EPYC 9004 シリーズカタログ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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