AI引領全新數位浪潮，第4代AMD EPYC處理器以先進架構力助HPC發展

隨著全球數位化程度攀高，導致資料增生速度急遽上升，企業和機構為了加速處理大數據、高效解決眾多複雜問題，所以對高效能運算（HPC）的依賴程度越來越高。現今HPC與火紅的AI，一併成為許多企業與機構的重點投資項目，係因兩者實施架構相近，可以相輔相成，例如HPC研究人員若利用AI技術協助，將能更快產出精準的科學模擬結果。

凡是需要及時解決複雜問題的應用情境，像是EDA（電子設計自動化）、CAE（電腦輔助工程）、CFD（計算流體力學）等工業設計，乃至金融建模、新藥開發與基因定序檢測、模擬分子動力學、氣候科學…等，皆需仰賴HPC來實現創新，進而對產業與社會產生重大影響。

著眼於此，AMD強力展現第4代EPYC處理器（代號『Genoa』）領先業界的效能與能源效率，幫助科學家、研究人員與工程師流暢駕馭模擬與模型化工具，加速破解更複雜嚴苛的難題。

憑藉領先業界的設計，推升整數／浮點運算性能

第4代AMD EPYC處理器之所以能助攻HPC，在於它與生俱來便帶有足以推進HPC、AI/ML的強大特質。首先，HPC／AI使用者可得力於單一處理器當中多達96個核心，僅部署更少量的實體伺服器，即可同步執行大量平行運算任務。

此外，第4代AMD EPYC處理器支援了對HPC／AI應用至關重要的眾多特質，包含DDR5記憶體、PCIe Gen5、CXL 1.1記憶體擴充，得以展現充沛的吞吐量，讓龐大Memory-Bound工作負載順暢執行。再者，該處理器的核心設計中，也納入對AVX512、BFLOAT16及VNNI的支援，可望幫助資料分析、機器學習、模擬、模型化、可視化等多種運算任務，提高執行性能。

不可諱言，倘若處理器可展現更高的整數及浮點運算性能，勢必有助於擴大單一運算節點所能支援的FLOPS（每秒執行的浮點運算次數），順勢縮短運算任務的執行時間。因此包括SPECrate®2017_int_base、SPECrate®2017_fp_base，往往都是HPC使用者密切關注的評測指標，而第4代AMD EPYC處理器在這些評測項目均有優異表現。若以AMD EPYC 9654處理器為基準，與友商帶有8380字樣的處理器型號進行比較，在SPECrate®2017_int_base為「1790：602」、AMD高出197%，至於SPECrate®2017_fp_base則為「1480：587」、AMD高出152%。

因應ESG淨零減碳意識高漲，已有不少HPC使用者不僅關注效能高低，也更加注重「每瓦效能」，這部份亦為第4代AMD EPYC處理器的強項所在。以攸關能源效率的指標之一的SPECrate®2017_int_energy_base而論，AMD EPYC 9654處理器對比友商產品為「1890：725」，領先差距高達161%。

AMD EPYC處理器扮演神隊友，助眾多機構挺進Top500與Green500

有鑒於第4代AMD EPYC處理器具有突破性的效能和能源效率表現，形同匯聚了推升HPC/AI產業成長的巨大動能，因而深獲眾多合作夥伴力挺。

比方說HPE不僅在新款HPE ProLiant Gen11伺服器，以及搭配HPE GreenLake隨收隨付制的消費組合中，選擇搭載第4代AMD EPYC處理器，更重要的與HPC運算至為相關的HPE Cray EX2500、HPE Cray XD2000等超級電腦產品，也都全面支援第4代AMD EPYC處理器，旨在為要求嚴苛的工作負載提供先進且加速的運算能力。

再者，聯想（Lenovo）大舉推出多達21款搭載第4代AMD EPYC處理器的全新ThinkSystem伺服器、ThinkAgile超融合基礎架構（HCI）解決方案。而Lenovo也宣佈，德國波茨坦氣候影響研究所（PIK）決定採用其HPC與Lenovo Neptune水冷方案，藉以發展新的超級電腦，並為新系統搭載第4代AMD EPYC處理器。

在雲端服務商部分，微軟已發表適用HPC的全新虛擬機預覽版，其中HBv4系列虛擬機器、全新HX系列虛擬機器都搭載第4代AMD EPYC處理器，並一併採用AMD 3D V-Cache技術。

至於Google Cloud，則研議將第4代AMD EPYC處理器納入其運算引擎； AMD EPYC處理器不但有助於讓Google Cloud Tau虛擬機器展現領先業界的性價比，此外，由於AMD積極貫徹「Security by Design」理念，在第4代EPYC處理器設計過程中，致力融入AMD Infinity Guard保護機制，以及將加密金鑰長度倍增（為前一代產品的2倍）等資安元素，可望為Google Cloud的機密運算產品陣容提供更高強度的資料保護力。

另外，Oracle Cloud Infrastructure（OCI）的最新E5運算實例，搭載第4代AMD EPYC處理器，其客戶Oracle Red Bull Racing車隊便是利用該款運算實例，啟動新一代動力傳動裝置的研發專案。不僅如此，Oracle透過植基於AMD安全加密虛擬化（SEV）的OCI機密運算，為客戶提供更強大的防護效果。

值得一提，AMD在最新公佈的Top500全球超級電腦排行榜中持續大放異彩，為101台超級電腦挹注動能，與前一屆排行榜的73台相較，增長率達到38%之譜。

其中橡樹嶺國家實驗室（ORNL）運用AMD EPYC處理器與Instinct加速器組成Frontier超級電腦，以1.1 exaflops效能勇奪榜首，且超越第二名一倍以上。

此外在Green500排行榜的前20名，AMD擁有75%高佔有率，其中包括高居第2名的Frontier測試與開發系統（TDS）與第6名的全面系統。而法國國家HPC機構GENCI的Adastra超級電腦以每瓦58.02 gigaflops的能源效率佳績摘下季軍席位，Adastra是第一台搭載第4代AMD EPYC處理器與AMD Instinct MI250加速器的HPC系統，意在因應法國科學與產業的使用者社群需求，藉此滿足氣象、生物醫藥、新能源與材料等領域的創新發展任務。

另一方面，AMD也在年度HPCwire讀者與編輯票選獎中嶄露頭角，一舉榮膺超級電腦最佳成就、HPC最佳永續創新獎。

總括而言，第4代AMD EPYC處理器致力為全球超級電腦提供旺盛動力，以卓越高效能與出色能源效率協助科學家、研究人員及工程師將創意想像化為現實。