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美光和 AMD 联手,共创卓越性能新体验

Krishna Yalamanchi、Sudharshan Vazhkudai | 2023 年 9 月

美光和 AMD 通过 96GB DDR5 和第四代 AMD EPYC™ 处理器为云原生工作负载提供卓越性能。

美光最近宣布推出高性能 RDIMM 解决方案,以满足计算密集型人工智能 (AI)、数据分析和以内存为中心的工作负载的需求。在与 AMD 合作过程时,我们设定了共同目标:利用美光 DDR5 的功能和第四代 AMD EPYC™ 处理器的先进特性,提升高性能计算 (HPC) 工作负载。此后,两家公司都取得了显著进展,包括在 2023 年 1 月成功认证了 24GB、48GB 和 96GB DDR5 DIMM 等新容量规格。本博文重点介绍了新型 96GB DDR5 搭载在第四代 AMD EPYC 处理器平台上的出色性能。

利用优势获得改进

通过与 AMD 合作,美光利用这些新推出的 AMD EPYC 处理器的云原生计算优势,实现了优异的功耗表现。这些改进以可持续发展目标为目标,加上每瓦特的高性能,完全符合数据中心行业广泛采用的关键指标。

以下是这一组合的主要优势:

  • 先进的性能:AMD EPYC 9754 处理器旨在满足云原生工作负载的需求。每个处理器拥有多达 128 个物理内核和大容量 L3 高速缓存(每个处理器高达 384MB),具有高水平的并行处理能力。这种能力能够高效执行并发任务,并支持云原生应用程序所需的可扩展性。
  • DDR5 速度令人赞叹:美光 DDR5 内存模块的设计速度高达 51.2 GB/s,可确保在系统内快速访问和传输数据。这种高带宽便于无缝处理大型数据集,并支持云原生工作负载所需的快速数据处理能力。
  • 先进的处理技术:美光先进的 1β (1-beta) 节点处理技术具有多种优势。其功耗降低了 15%,在最大限度降低能耗的同时,还能实现更强的计算能力。此外,与上一代 1α (1-alpha) 相比,每颗粒 16Gb 的比特密度提高了 35%,从而实现了更高的内存容量和更高的整体系统性能。
  • 增强数据完整性和可靠性:美光 DDR5 内存中的集成纠错码 (ECC) 奇偶校验通过检测和纠正内存错误来确保数据完整性。此功能对于处理大量关键数据的云原生工作负载至关重要,可为潜在数据损坏提供额外的保护。ECC 奇偶校验的存在增强了系统的整体可靠性和稳定性。
  • 功耗和性能:AMD 新推出的 128 核处理器专注于降低功耗,拥有优异的功耗表现,同时支持云原生工作负载。该处理器拥有成熟的 RAS(可靠性、可用性和可维护性)功能,并兼容众多 x86 硬件和软件。我们的测试显示,与上一代产品相比,其性能功耗比提升了 2.68 倍。

利用 AMD EPYC 9754 处理器的强大功能、高速高效的美光 DDR5 内存和强大的 ECC 奇偶校验功能,我们打造出了适用于云原生工作负载的理想解决方案。这种组合可实现高性能计算、高效数据处理、多种内存容量和可靠的操作,所有这些对于现代数据中心环境中的云原生应用都有重要作用。

云内存数据存储的配置和基准测试

为了模拟与美光自身 IT 云原生环境非常相似的工作负载,我们选择了 Redis YCSB Proofpoint Workload D。该工作负载包含 2.5 亿行,每行的记录大小为 2KB,总数据库大小为 925GB。

测试设置使用一台 Redis 服务器和四台客户端运行 64 个实例,重点关注性能和扩展性。性能以每秒操作次数 (ops/s) 来衡量,我们在扩展工作负载的同时,确保延迟与上一代产品相同或更低。

   使用 DDR4 测试   使用 DDR5 测试
 处理器  双 CPU 第三代 AMD EPYC 7763 具有 64 个内核,主频 3.7 GHz  单 CPU 第四代 AMD EPYC 9004 具有 128 个内核,主频 3.7 GHz
 内存容量  DDR4 3200,每个通道 1 个 DIMM,容量 1 TB  DDR5 4800,每个通道 1 个 DIMM,容量 1.15 TB
 内存 DIMM  64GB  96GB
 软件堆栈  Alma 9 Linux kernel 5.14  Alma 9 Linux kernel 5.14
 耗电  321 瓦   161 瓦
 每秒操作次数 (ops/s)  739,655  978,191
 每瓦特每秒操作次数  2262  6064
 延迟  0.19 ms   0.14 ms 

结果

测试包括将 10 亿条记录加载到 925GB Redis 数据库中,其中有 64 个实例在运行,吞吐量达到 978,191 ops/s。与上一代相比,这一结果显著提高了 32%,平均读取延迟为 0.14 ms。值得注意的是,在我们的测试中,采用单个第四代 AMD EPYC 处理器的系统比采用第三代 AMD EPYC 处理器的双插槽 DDR4 系统功耗低 47%。

美光 DDR5 内存能够在较低的电压下运行,并与新推出的 AMD EPYC 高效多核处理器兼容。其每瓦特性能提高了 2.68 倍。

结论

虽然我们测试的是内存数据库,但云原生工作负载也能获得类似的结果。云原生工作负载通常基于容器和微服务,运用现代开发运营实践完成持续集成和交付。云原生工作负载旨在充分利用云原生技术和服务,如无服务器计算、托管数据库和容器编排平台,以实现高性能、可用性和弹性。

与当前实例或现有基础设施相比,最终客户通过公共云和企业内部基础设施运行这些工作负载,可获得显著的总拥有成本 (TCO) 优势。

如需详细了解美光 与 AMD 的开创性合作,以及搭载在第四代 AMD EPYC 处理器平台上的 96GB DDR5 DIMM 的出色性能,建议您与我们联系。美光专家团队可以提供详细的见解和技术规格,回答您的任何问题。走在数据中心发展的前沿,探索 AMD 和美光合作带来的无限可能。

美光数据中心工作负载工程团队 Muktikanta Sa 供稿。

Sr Manager, Ecosystem Enablement

Krishna Yalamanchi

Krishna is a Senior Ecosystem Development Manager, focusing on DDR5 and CXL solutions. Previously, Krishna lead SAP HANA migration for Intel IT, launched 3rd and 4th generation Intel Xeon for SAP workloads via their partner ecosystem for SI’s, OEM’s and Cloud Service Providers.

Director, Workload Analytics

Sudharshan Vazhkudai

Dr. Sudharshan S. Vazhkudai is the Director of System Architecture / Workload Analytics at Micron. He leads a team spread across Austin and Hyderabad, India, focusing on understanding the composability of the memory/storage (DDR, CXL, HBM and NVMe) product hierarchy and optimize system architectures for data center workloads.