AMD 第4世代 EPYC Genoa 9654、9554、9374F レビュー：96コア、Zen 4、5nm

第4世代AMD EPYC Genoaシリーズは、スレッド化されたワークロードにおいて比類のないパフォーマンスを発揮するだけでなく、より低スレッドのワークロードにおいてもIntelの最高級品を凌駕する俊敏性を備えています。DDR5、PCIe 5.0、CXLサポートといった数々の最先端技術に加え、AVX-512の採用も相まって、AMDのGenoaは成功への準備が整っています。

長所

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最初の5nm x86データセンタープロセッサ
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比類のないコア密度
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スレッド数の多いワークロードと少ないワークロードの両方でのパフォーマンス
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PCIe 5.0やDDR5などの最先端の接続性
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AVX-512、VNNI、BFloat 16 のサポート
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CXLインターフェースのサポート

短所

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DDR5の早期導入税

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AMDの第4世代EPYC Genoaプロセッサーは、データセンター向けの業界初の5nm x86 CPUであり、その先頭に立つのが96コア192スレッドのフラッグシップ製品EPYC 9654です。11,805ドルのEPYC 9654は、AMDのチップレットベースのチップ設計と高密度の5nmノード、Zen 4マイクロアーキテクチャを組み合わせることで、最大192コア384スレッドという前例のない量のコンピューティングをスリムなサーバー設計に詰め込むことを可能にします。さらに、AMDは、Zen 4アーキテクチャによるIPCの14%向上や電力供給の改善など、さまざまな進歩により、整数演算と浮動小数点演算の両方で、コアあたりのパフォーマンスがIntelのIce Lakeよりも最大約30%向上するとしています。これは、コア数の優位性だけでもさらに印象的です。最上位の Genoa プロセッサには、 Ice Lake Xeon の2 倍以上のコア数があり、まだリリースされていない Sapphire Rapids の噂のピーク時 60 コアよりも 60% 多いコア数があります。

9004シリーズのGenoaチップは、最大384MBのL3キャッシュと、12チャネルのDDR5に分散された最大6TBのメモリ、128レーンのPCIe 5.0、CXL 1.1+といった最新の接続技術を搭載しています。これらの機能により、9,400ドルで販売される40コアのIntel Xeon Platinum 8380を筆頭とするIntelのIce Lake製品群は、やや時代遅れに見えます。もちろん、その理由の多くは、Genoaの真のライバルであり、高度な接続技術を満載し、多数のアクセラレータを内蔵するIntelのSapphire Rapidsが、しばしば発売延期されているからです。しかし、Sapphire Rapidsの発売は2023年1月まで延期されます。

結果的に、このプラットフォームは電力を貪欲に消費することになりますが、EPYC Genoaはその電力を驚異的なパフォーマンスと、x86の競合製品を凌駕するTCO削減へと変換します。本日、AMDのGenoaを、96コアのEPYC 9654、64コアの9554、そして周波数最適化された32コアの9274Fと組み合わせ、ラボでテストしました。それでは早速見ていきましょう。

AMD 第4世代 EPYC Genoa 9004 シリーズの仕様と価格

左側を見るとわかるように、Genoa プロセッサは、その隣にある前世代の Milan チップよりもはるかに大きく、比較対象としたコンシューマー向け AMD および Intel プロセッサも同様に大きいことがわかります。

Genoaの大型チップパッケージには、最大12個の5nmコアコンピュートダイ（CCD）が搭載され、各ダイには8個のコアが搭載されています。これは前世代のMilanと比較してCCDが4個増加したため、チップパッケージの大型化と統合ヒートスプレッダー（IHS）の採用が必要となり、冷却性能の向上に貢献しています。また、チップには中央に6nm I/Oダイが搭載され、すべてのチップレットを統合しています。これについては、次のページで詳しく説明します。

Genoaプロセッサは、前世代のEPYCシステムに搭載されていたSP3ソケットとの下位互換性のない新しいSP5ソケットに搭載されるため、チップには全く新しいプラットフォームが必要になります。将来的には、SP5は3Dスタック型L3キャッシュを搭載したGenoa-Xプロセッサもサポートする予定です。

ミランX、

そして

ベルガモ

このチップには、1 つのソケットで最大 128 個のコアを可能にする新しい高密度の Zen 4c コアが搭載されています。

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モデル	価格	コア/スレッド	ベース/ブースト（GHz）	TDP	L3キャッシュ（MB）	cTDP（W）	パッケージ
EPYC ジェノバ 9654	11,805ドル	96 / 192	2.4 / 3.7	360W	384	320～400	12+1
EPYC ジェノバ 9634	10,304ドル	84 / 168	2.25 / 3.7	290W	384	240～300	12+1
EPYC ジェノバ 9554	9,087ドル	64 / 128	3.1 / 3.75	360W	256	320～400	8+1
EPYC ミラノ 7763	7,890ドル	64 / 128	2.45 / 3.5	280W	256	行3 - セル6	行3 - セル7
EPYC ジェノバ 9534	8,803ドル	64 / 128	2.45 / 3.7	280W	256	240～300	8+1
EPYC ミラノ 7663	6,366ドル	56 / 112	2.0 / 3.5	240W	256	行5 - セル6	行 5 - セル 7
EPYC ジェノバ 9454	5,225ドル	48 / 96	2.75 / 3.8	290W	256	240～300	8+1
EPYC ミラノ 7643	4.995ドル	48 / 96	2.3 / 3.6	225W	256	行7 - セル6	行7 - セル7
Xeon プラチナ 8380	9,359ドル	40/80	2.3 / 3.2 - 3.0	270W	60	行8 - セル6	行8 - セル7
Xeon プラチナ 8368	6,302ドル	38 / 76	2.4 / 3.4 - 3.2	270W	57	9行目 - セル6	9行目 - 7セル目
EPYC ジェノバ 9354	3,420ドル	32 / 64	3.25 / 3.8	280W	256	240～300	8+1
EPYC ジェノバ 9334	2,990ドル	32 / 64	2.7 / 3.9	210W	128	200～240	4+1
EPYC ジェノバ 9254	2,299ドル	24 / 48	2.9 / 4.15	200W	128	200～240	4+1
EPYC ジェノバ 9224	1,825ドル	24 / 48	2.5 / 3.7	200W	64	200～240	4+1
EPYC ジェノバ 9124	1,083ドル	16 / 32	3 / 3.7	200W	64	200～240	4+1
EPYC ジェノバ 9474F	6,780ドル	48 / 96	3.6 / 4.1	360W	256	320～400	8+1
EPYC ジェノバ 9374F	4,850ドル	32 / 64	3.85 / 4.3	320W	256	320～400	8+1
EPYC ミラノ 7F53	4,860ドル	32 / 64	2.95 / 4.0	280W	256	行17 - セル6	行 17 - セル 7
EPYC ジェノバ 9274F	3,060ドル	24 / 48	4.05 / 4.3	320W	256	320～400	8+1
EPYC ジェノバ 9174F	3,850ドル	16 / 32	4.1 / 4.4	320W	256	320～400	8+1

EPYC Genoa 9004 シリーズファミリ全体は、コアパフォーマンス、コア密度、バランスと最適化の 3 つのカテゴリにわたる 18 のモデルにまたがり、さまざまな機能セットを備えた合計 56 のモデルがある Ice Lake Xeon と比較して、はるかにシンプルな製品スタックを実現します。

AMDは、製品ラインナップを重要分野に限定することに注力してきました。Genoaファミリーの大部分は汎用チップで、コア数が最も多い「コア密度」と、パフォーマンスとTCOのバランスを重視した「バランス最適化」の2つのカテゴリーに分類されます。一方、より高い動作周波数と高いコア対キャッシュ比を備えたFシリーズチップは、「コアパフォーマンス」のカテゴリーに分類されます。AMDはまた、9354Pのようなシングルプロセッサ（1P）システム向けに設計されたPシリーズモデルも少数提供しています（以下のスライドにリストされています）。

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Genoaチップは16コアから96コアまでをラインナップしており、少なくとも現時点では8コア、28コア、56コアのモデルは提供されていないようです。ピーククロック速度は3.7GHzから4.4GHzで、周波数最適化されたFシリーズモデルが最も高いブースト性能を発揮します。

GenoaのTDP定格は200Wから360Wまでで、最低TDPは45W、最高TDPは80W増加しました。顧客/OEMが調整可能なパラメータであるコンフィギュラブルTDP（cTDP）は、堅牢な冷却システムでパフォーマンスを向上させるもので、現在最大400Wまで対応しており、前世代のチップと比べて120Wもの増加となっています。

表に追加した前世代の7003シリーズMilanチップからわかるように、フラッグシップのGenoaは、前世代の主力製品であるEPYC Milan 7763よりも32コア多く搭載されており、価格は3,915ドル高くなっています。AMDはまた、64コアモデルの価格を前世代モデルよりそれぞれ1,200ドルと1,750ドル値上げしましたが、下位モデルでは価格上昇幅ははるかに小さくなっています。例えば、2つの32コアモデルはそれぞれ341ドルと150ドル値上げされましたが、48コアモデルは200ドルの値上げにとどまっています。また、Intelと同様に、AMDのサーバーチップの価格はあくまでも目安であり、特に大規模顧客向けの実際の価格は大幅に異なる可能性があることに留意してください。

上記の表にはIce Lake Xeonモデルをいくつか追加しましたが、IntelのSKU数が多いため、追加は最小限に抑えました。また、Genoaは主に近日発売予定のSapphire Rapidsと競合することになりますが、ベンチマークで確認できるように、公平な比較を行うにはSapphire Rapidsの発売を待つ必要があります。言うまでもありませんが、フラッグシップのXeon Platinum 8380は40コアと60MBのL3キャッシュでは明らかに劣勢であり、Genoaスタックは最大96コアと384MBのL3キャッシュを備えています。AMDはコア数の多い6つのSKUを提供しており、9つのSKUは整数ワークロードでより高いパフォーマンスを提供すると主張しています（アルバムの最後のスライド）。

すべての Genoa チップは以下をサポートしています。

同時マルチスレッド（SMT）
1DPC構成のDDR5-4800メモリ12チャネル（2DPC速度は2023年第1四半期に発表予定）
ソケットあたり6TBのメモリ
128 レーンの PCIe 5.0 (64 レーンは CXL 1.1+ をサポート)
AVX-512、VNNI、Bフロート16

Genoaプロセッサは、x86サーバー向けにDDR5やPCIe 5.0といったいくつかの新技術を導入するものです。DDR5は現在、既存のDDR4メモリよりも大幅に高価であり、PCIe 5.0はマザーボードのコスト上昇につながっています。チップ内部で使用される5nm/6nm製造ノードや、ハイエンドモデルにおける電力および冷却要件の増加といったその他の進歩もコスト増加につながっています。そのため、AMDは多くの顧客が引き続きEPYC Milanチップを優先度の低いシステムに導入すると見込んでおり、両ファミリーは当面市場で共存するでしょう。

一方、最も計算負荷が高く、メモリ帯域幅とメモリ容量を大量に消費するワークロードは、Genoaに移行します。Genoaは初期コストが高くなりますが、上記のスライドに示されているように、ワットあたりのパフォーマンスとラック密度の向上により、TCOのメリットは十分に得られます。

これらの新機能をサポートするには、新しいSP5ソケット、プラットフォーム、そしてチップ設計が必要です。それでは、技術的な詳細、プラットフォームの概要、そしてテスト結果について見ていきましょう。