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國產x86處理器發布,該芯片依據AMD Zen微架構開發

dKBf_eetop_1 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:工程師譚軍 ? 2018-07-13 13:34 ? 次閱讀

北京時間7月9日上午消息,由芯片制造商海光(Hygon)負責制造的中國國產Dhyana(禪定)x86處理器開始啟動生產。值得注意的是,這款芯片是根據AMDZen微架構開發的。AMD將x86的IP授權給中國合作伙伴,Dhyana正是合作的結果。

從官方聲明看,AMD并沒有將最終芯片設計出售給中國伙伴,而是允許合作伙伴為中國服務器市場設計自己的芯片。

Dhyana處理器與AMD EPYC處理器很相似,Linux內核開發者指出,二者只是廠商ID與產品序列號有所不同。事實上,Linux維護者甚至將EPYC支持代碼轉移到Dhyana處理器,發現可以成功運行,由此說明兩款處理器差異很小。

幾十年來,x86架構一直由英特爾、AMD和威盛(VIA)控制。2016年,AMD宣布在中國設立合資公司,開發處理器。AMD將從中獲得2.93億美元現金,當時AMD財務陷入困境,已經連續6個季度出現運營虧損。另外,AMD還會獲得特許權使用費,根據銷量計算,一旦處理器開始生產就會獲得收入。

芯片國產化是中國的長遠目標,AMD授權協議會帶來怎樣的幫助,現在還不知道。事實上,之前兆芯半導體也曾與威盛簽署合作協議,它正在生產x86芯片。不論怎樣,擺脫對海外的依賴才是最終目標。

Dhyana性能如何?

既然Dhyana處理器與AMD EPYC處理器很相似,或許就是同一個產品的不通序號,那么在Dhyana具體參數公開前,讓我們看一下去年發布的EPYC服務器處理器的大概是什么樣的?

EPYC和消費級的Ryzen一樣基于Zen新架構,但針對服務器、數據中心等高性能計算做了針對性的加強和優化設計,尤其是注重性能(業界領先的性能/超多核心內存與IO)、優化(資源平衡適合各種計算負載)、安全(行業第一個x86芯片級安全)三個方面。

Zen服務器處理器命名為EPYC 7000系列,主要特性包括:14nm工藝制造、最多32個核心(64個線程)、每路支持八個DDR4內存通道、每路最多2TB內存、128條PCI-E通道、獨立安全子系統、集成芯片組(SoC片上系統)、接口兼容下代產品。

EPYC處理器主打當今主流的雙路服務器市場,可以提供比競品方案更多的核心、內存帶寬和IO,同時也適合單路服務器與工作站,各方面規格與性能也沒有任何妥協。

EPYC 7000系列第一代是EPYC 7001系列(開發代號Naples那不勒斯),首發雙路型號有九款之多,都支持八通道DDR4-2666內存(雙路支持最多4TB)、128條PCI-E。

32核心64線程的有三款,旗艦型號EPYC 7601,頻率2.2-3.2GHz,熱設計功耗180W,次旗艦EPYC 7551頻率降低到了2.0-3.0GHz,其他不變。

EPYC 7501是個特殊的“低功耗”型號,規格和EPYC 7551相同,但是熱設計功耗可以調低到155/170W。

EPYC 7451/7401是兩款24核心48線程,EPYC 7351/7301/7281都是16核心32線程,EPYC 7251則是唯一的8核心16線程,熱設計功耗也只有120W。

Zen架構是基于CCX模塊化設計,每個模塊4個核心,桌面上的Ryzen使用兩個CCX模塊組成8核心,而服務器上的EPYC則是以8核心模塊為基礎,多個整合于單個芯片封裝內,所以核心數都會是8的整倍數,處理器內部和外部則主要通過全新的Infinity Fabric總線進行高速互連。

針對單路系統的有三款型號EPYC 7551P/7401P/7351P,基本規格和對應的雙路型是一樣的。

實際性能如何?AMD給出了一些官方數據,比如說自家旗艦EPYC 7601對比對手旗艦Xeon E5-2699A v4(22核心44線程/2.4-3.6GHz、145W),雙路整數、浮點性能可以分別領先多達47%、75%,內存帶寬更是領先1.5倍。

為了能夠快速達成更多核心規模,EPYC采取了特殊的設計方式,在一塊芯片內、一塊基板上,并排放置最多四顆芯片,每顆芯片內部為8核心,總計就達到了32核心,這樣還能大大提高產品的良品率。

而為了提高各個芯片、核心之間以及與外圍擴展之間的通信效率,AMD還開發了全新的Infinity Fabric互連總線,這也是EPYC系統的通信基礎。

對于服務器和數據中心而言,安全的地位怎么形容都不為過,EPYC也在這方面提供了眾多支持,比如獨立安全處理器(Cortex-A5 32位微控制器)、安全加密虛化(SEV)、完全內存加密等等,而且不會對應用的兼容性和性能帶來任何負面影響。

EPYC的應用范圍更廣,高性能計算、云計算、大規模分布式、虛擬化、機器學習、大數據與分析、存儲等等,幾乎任何企業和數據中心應用都不是問題。

相比于桌面,服務器系統的生態支持更加關鍵,AMD EPYC也得到了從操作系統、開發工具到主板、整機的全方位支持,比如操作系統有微軟Windows Server、Canonical Ubuntu、RedHat rHEL、Citrix XenServer、VMWare vShere、Xen、KVM,開發工具有Visual Studio、GCC、Java、LLVM,硬件則有慧與科技(惠普拆分出來的企業業務)、英業達(Inventec)、泰安、戴爾(EMC)、聯想、技嘉、超威、微軟、曙光、華碩。

如何規避英特爾?

采用了復雜的合作模式

在當時AMD公司的發言人就曾經就這次合作進行了解釋,表示與中國的協議并不違2009年AMD與Intel簽署的交叉許可協議。

因為合資公司所有權結構不同,而且轉讓給中國的所有信息都符合美國出口法規。天津海光和AMD成立的合資公司確實可以修改AMD的CPU核,變相享有X86授權,而海光公司可以通過購買合資公司研發的CPU核,開發服務器CPU,不過僅僅局限于中國市場。

對此有人表示懷疑那么雙方是怎么合作繞開了英特爾的專利限制和相關法律的呢?我們來慢慢捋一下。

首先說說雙方合作的事情,至少涉及到了四家公司,其中AMD公司和天津海光信息技術有限公司是兩個主體,他們通過合資的形式成立了兩家新的公司,分別是成都海光微電子技術有限公司和成都海光集成電路設計有限公司,由于名字都比較像是所以之后我們分別用天津海光、微電子和集成電路來代替這三家公司的名稱。

海光微電子的股東信息 沒有公開但實際數字已經不是秘密

其中海光微電子是AMD控股51%而天津海光控股49%的企業,另外一家集成電路設計公司則是由天津海光主要控股70%,而AMD公司控股30%。前者主要享有授權IP所有權并負責芯片的生產工作,后者負責芯片設計和銷售工作。

海光集成電路則是天津海光主要控股

之所以這樣做有兩個原因,第一是為了在國內繞開英特爾與AMD在2009年簽署的交叉許可協議,這個協議規定不得向第三方公司轉讓X86授權,因此前面AMD公司進行51%控股的海光微電子就是這個原因,但由于相關政策與法規的原因,雙方不得不成立第二家公司也就是海光集成電路。

一般來說,是海光微電子擁有AMD公司Zen架構的授權,然后海光集成電路從海光微電子公司購買IP授權,進行芯片設計。之后海光集成電路再將設計好的芯片方案委托給海光微電子進行生產,海光微電子就完全可以在符合規則的情況下找代工廠進行流片,比如臺積電、三星等等。之后完成封裝的產品可以買回給海光集成電路以該公司的名義進行市場銷售。

怎么樣聽著是不是有點繞,簡單來說就是AB兩家公司,A交給B進行設計,設計好之后反饋給A公司,A公司去找代工廠制成產品交給B公司,B公司再進行正式的市場銷售。

雖然麻煩,但為了規則也只能如此,不過這個方案只能面向中國市場,也即是說用來生產的芯片無法銷售給海外市場,一方面可能是受限于與英特爾的交叉授權,另一方面也可能與各國法律有關。

這種操作是否符合英特爾當年與AMD簽署的協議呢?由于當年這份協議大多數內容沒有公開,所以我們無從得知,對此英特爾公司表示不方便置評。也就是說英特爾應該是默許或者妥協了,不讓雙方的合作也就無從談起。畢竟中國市場對于英特爾也同樣重要,應該是權衡利弊之后,多方讓步的結果。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:重磅!國產x86處理器"禪定"開始啟動生產:基于AMD Zen架構,專用于中國服務器市場

文章出處:【微信號:eetop-1,微信公眾號:EETOP】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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