设计工具
公司

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。

生态系统支持高级经理

Krishna Yalamanchi

Krishna 现任高级生态系统开发经理,专注于 DDR5 和 CXL 解决方案。Krishna 曾领导英特尔 IT 部门向 SAP HANA 的迁移工作,通过由系统集成商、原始设备制造商和云服务提供商组成的合作伙伴生态系统,推出了面向 SAP 工作负载的第三代和第四代英特尔®至强®处理器。

工作负载分析总监

Sudharshan Vazhkudai

Sudharshan S. Vazhkudai 博士是美光系统架构/工作负载分析总监。他领导着一支分布在奥斯汀和印度海得拉巴的团队,致力于了解内存/存储(DDR、CXL、HBM 和 NVME)产品层次结构的可组合性,并针对数据中心工作负载优化系统架构。