AMD Naples: Ryzens großer Bruder mit 32 Kernen gegen Intels Broadwell-EP im Q2 [Update]

Nachdem AMD vor wenigen Tagen Ryzen 7 offiziell veröffentlicht hat, folgt jetzt die Ankündigung der ersten Zen-basierten Server-CPU: Naples. Naples stellt den Vollausbau mit 32 Kernen und 64 Threads dar. Die ergeben sich aus vier Zeppelin-Dies, die per Multi-Chip-Package zusammengesetzt werden. Ryzen nutzt einen einzelnen Zeppelin-Die. Ein solcher misst 192 mm², sodass Naples auf mindestens 768 mm² kommt - Spalten zwischen den einzelnen Chips dürften den Flächendarf noch etwas erhöhen. Um einen solchen Riesen auf dem Mainboard unterzubringen, braucht es einen neuen Sockel. Zu dem sagte AMD noch nichts, gerüchteweise handelt es sich beim SP3 aber um einen neuen LGA-Ableger.

Auch bei den Spezifikationen konkreter Produkte blieb AMD noch still. Wie hoch die 32-Kerner takten werden, verriet AMD nicht (auch nicht in den Fußnoten zu den Leistungsangaben). Ebenso wenig, wie die kleineren Konfigurationen aussehen werden. Ein kolportierter 16-Kerner mit zwei Zeppelin-Dies soll Snowy Owl heißen. Die Auslieferung der ersten Naples-CPUs wird im zweiten Quartal, also bis Juni, beginnen.

[COLOR=textColor3]Update vom 09.03.17:

Es wurde noch hinterfragt, ob Naples tatsächlich aus vier Zeppelin-Dies besteht. In der finalen, öffentlichen Präsentation deutet es AMD mit den vier Quadraten in der Naples-Grafik nur an. In einer Präsentation auf dem Tech-Day schrieb CTO Mark Papermaster hingegen explizit "1 Package, 4 Dies", als es um die Skalierung von acht, 16 und 32 Kernen ging. Die Grafik sollte keine Fragen mehr offen lassen.
Quelle: AMD Naples besteht aus vier Zeppelin-Dies (rechts)

Naples: Die Plattform

Eine einzelne Naples-CPU kann besagte 32 Kerne und 64 Threads dank SMT nutzen. Der L3-Cache ist 64 MiByte groß, der L2 16 MiByte und der L1 1 (Data) beziehungsweise 2 MiByte (Instructions). Dazu gesellen sich pro Zeppelin-Die zwei Speicherkanäle, was in einem Octa-Channel-Speicher-Interface resultiert. Pro Prozessor können folglich 16 DDR4-RAM-Riegel mit ECC-Unterstützung angesprochen werden. Je nach Modulgröße können damit 256 GiByte (16 GiB pro Modul) bis 2 TiByte (128 GiB pro Modul) DDR4-2400-RAM zum Einsatz kommen. Insgesamt 128 PCI-Express-3.0-Lanes stehen für zusätzliche Beschleunigerkarten zur Verfügung - AMD betont, dass sich acht GPUs mit voller PCI-E-x16-Geschwindigkeit ansprechen lassen und macht gleichzeitig Werbung für seine Radeon Instincts.

Naples unterstützt Zwei-Sockel-Systeme mit zwei CPUs pro Mainboard. In einem solchen Fall erfolgt die Kommunikation zwischen den CPUs über einen Data Fabric, der 64 PCI-Express-3.0-Lanes mit einer Gesamtgeschwindigkeit von rund 63 GB/s nutzt. Pro CPU stehen je 64 Lanes für Beschleunigerkarten bereit, insgesamt also ebenfalls 128. Die unterstützte RAM-Kapazität verdoppelt sich.
Quelle: AMD AMD Naples: Ryzens großer Bruder mit 32 Kernen gegen Intels Broadwell-EP (14)

Naples vs. Broadwell-EP

Quelle: AMD AMD Naples: Ryzens großer Bruder mit 32 Kernen gegen Intels Broadwell-EP (15) AMD stellt Naples gegen Intels Broadwell-EP. Genauer gegen die E5-2600-v4-Familie. Das hat einen einfachen Grund: Das sind Intels schnellsten CPUs, die Zwei-Sockel-Systeme unterstützen. Die E5-4600 v4 und E7-8800 v4 können in 4er- beziehungsweise 8er-Konfigurationen zusammengeschlossen werden. AMD vergleicht einen Naples-32-Kerner mit dem E5-2600-v4-Topmodell Xeon E5 2699A v4 (22 Kerne, 2,4 - 3,6 GHz, 55 MiByte L3-Cache). Der Chiphersteller sieht sich nicht nur leistungstechnisch vorne, sondern auch bei der Plattform: Intel nutzt Quad-Channel-Interfaces, kann also nur halb so viel Arbeitsspeicher ansprechen (oder 3/4 bei drei DIMMs pro Kanal). Zudem stehen pro CPU nur 40 PCI-Express-3.0-Lanes zur Verfügung, was die Auswahl bei zusätzlichen Beschleunigerkarten einschränkt.

Als Beispiel-Workload nennt AMD seismische Analysen, die Naples doppelt bis 2,5 Mal so schnell durchführen könne. Intels Quickpath-Interconnect ist pro Link übrigens nur 9,6 GB/s schnell. Bei Zwei-Sockel-Systemen werden zwei Links genutzt, darüber hinaus vier (max. 28,8 GB/s). Inwiefern die 63 GB/s AMD einen Vorteil verschaffen, ist unbekannt. Die Texaner sprechen jedoch von einer nahezu perfekten Skalierung pro Kern in Anwendungen. Theoretisch sollten die rohen Leistungsdaten ausreichen, um es mit Intels Broadwell-EX aufnehmen zu können. Die bieten maximal nur zwei Kerne mehr als Broadwell-EP (max. 24), können aber eben in Konfigurationen mit bis zu acht CPUs zusammengeschlossen werden - solche Server geraten allerdings immer mehr zur Nische.
Quelle: AMD AMD Naples: Ryzens großer Bruder mit 32 Kernen gegen Intels Broadwell-EP (24)

Ein paar rohe Vergleichsdaten

Grundsätzlich ist ein Naples mit vier 192 mm² großen Zeppelin-Dies größer als ein Broadwell-EP/-EX mit 22 oder 24 Kernen. Intels HCC-Die (High Core Count) misst 456,12 mm², darunter gibt es noch zwei kleinere mit 306,18 und 246,24 mm². Da AMD aber viele kleine Dies und nicht wenige große Dies fertigen lässt, sollte die Ausbeute durchaus stattlich sein. Während Intel übrigens auf bis zu 7,2 Milliarden Transistoren pro CPU kommt, sind es bei AMD zusammengenommen 19,2 Mrd. - 2,67 Mal so viele.

Was Naples für Ryzen bedeutet

AMD hat mit Naples jetzt final bestätigt, dass ein Zeppelin-Die 32 PCI-Express-3.0-Lanes zur Verfügung stellen kann. Im Desktop-Bereich führt AMD davon nur 24 nach außen: 16 für Grafikkarten, vier für Datenträger und vier für die Anbindung des Chipsatzes (beim A/X300 frei nutzbar). Selbst wenn die die vier USB-3.0-Anschlüsse über PCI-Express laufen, blieben noch mindestens vier Lanes ungenutzt. Warum AMD nicht die vollen 32 anbindet, bleibt ein Rätsel. Theoretisch gibt es somit aber noch Spielraum für Verbesserungen an der AM4-Plattform, sofern der Sockel mit seinen 1.331 Pins noch Reserven für zusätzliche Kommunikation hat.

Desktop-Ableger von den Server-CPUs plant AMD übrigens nicht. Das überrascht nicht weiter, denn der AM4-Sockel wäre mit einer Naples-CPUs klar überfordert. Wer im privaten Bereich 32 Zen-Kerne nutzen möchte, muss sich dafür einen Server-Unterbau anschaffen.

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AMD Naples: Ryzens großer Bruder mit 32 Kernen gegen Intels Broadwell-EP im Q2 [Update] AMD hat Naples als ersten Server-Ableger mit Zen-Architektur offiziell angekündigt. 32 Rechenkerne mit 64 Threads stellt AMD gegen Intels Broadwell-EP alias Xeon E5 v4 und möchte die Konkurrenz leistungstechnisch sogar überholen. Möglich machen das vier Zeppelin-Dies, wie sie auch Ryzen-7-CPUs nutzen, als MCM-Package.

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