Des sources proches du dossier suggèrent qu’AMD aurait dans ses cartons une nouvelle génération de processeurs Ryzen ThreadRipper, la famille de processeurs x86 du groupe qui cible les marchés du HEDT (High-End Desktop) et du SHED (Super High-End Desktop). Ces nouvelles puces ou le vaisseau amiral de cette nouvelle série pourraient être présentés avant 2020, vraisemblablement au courant du quatrième trimestre de cette année, et être accompagnés par une nouvelle plateforme construite autour du chipset X599.Ces CPU Ryzen ThreadRipper de troisième génération seraient basés sur l’architecture Zen 2 et bénéficieraient de la technologie de gravure en 7 nm de TSMC. Le nouveau vaisseau amiral de cette nouvelle série serait représenté par un ThreadRipper disposant de 64 cœurs/128 threads - l’équivalent de ce que la firme de SunnyVale compte déployer sur le marché des serveurs avec sa prochaine génération de CPU serveur, EPYC ROME. Les contraintes thermiques étant moins fortes dans une station de travail comparé à un serveur, on devrait comme à l’accoutumée s’attendre à des fréquences de fonctionnement plus élevées avec cette nouvelle génération de puces ThreadRipper comparée à leurs homologues du segment serveur. Mais jusqu’où pourra-t-on monter avec un ThreadRipper de 64 cœurs et pour quel TDP ?
Les CPU Ryzen ThreadRipper de première génération basés sur Zen et de seconde génération basés sur Zen + sont respectivement formés de deux et quatre die élémentaires dérivant du die d’un CPU Ryzen classique qui sont reliés entre eux par un lien Infinity Fabric. Chacun de ces die contient jusqu’à huit cœurs regroupés en deux modules, baptisés Core Complex (CCX).
La nouvelle génération de CPU ThreadRipper d’AMD s’appuiera, comme Matisse et EPYC ROME, sur l’architecture Zen 2 qui tire parti de la technologie de gravure en 7 nm de TSMC. Ce procédé mis au point par le fondeur taïwanais promet de diviser la consommation par 2, de doubler la densité et de fournir 1,25 fois de performance en plus à puissance/performance égale sur les nouvelles puces qui l’exploiteront.
Avec Zen 2, AMD semble de toute évidence avoir poussé à son maximum le modèle de conception non monolithique initié avec Zen en utilisant plusieurs die (jusqu’à huit) gravés en 7 nm, comportant chacun deux CCX, qui sont connectés à un die E/S gravé en 12 nm. Ce dernier contrôle toute la mémoire, les E/S et les interconnexions auxquelles la puce peut accéder directement. Zen 2 autorise en outre des montées en fréquence plus agressives ainsi que le support natif de la norme PCIe 4.0 et de mémoires DDR4 plus rapides (DDR4-3600, contre DDR4-2667 jusqu’à Zen+). Résultat : l’un des points forts de cette nouvelle architecture réside dans l’augmentation significative de la bande passante et de la densité des cœurs d’un facteur 2X. Grâce à cela, la firme de SunnyVale peut intégrer jusqu’à 64 cœurs / 128 threads par puces, donc deux fois plus de CCX et de die sur un même package.
AMD a promis, à travers Zen 2, une augmentation de l’IPC de 15 % environ par rapport à Zen + ainsi qu’un débit deux fois supérieur à celui offert par Zen, grâce notamment au support du PCIe Gen 4.0, à un pipeline d’exécution entièrement redessiné, à un cache plus volumineux, à l’accroissement de la bande passante et à l’amélioration des algorithmes de pre-fetching. La nouvelle architecture CPU de l’entreprise inclut également des optimisations matérielles en matière de sécurité pour renforcer la protection des processeurs de la marque contre les nombreuses failles matérielles découvertes au cours des derniers mois, même si ses processeurs restent largement moins affectés que ceux de la concurrence. AMD avait déjà un support logiciel solide en matière de sécurité et ce dernier aurait encore été amélioré par le biais de plusieurs atténuations logicielles de bas niveau.
Jusqu’à présent, certains facteurs importants handicapent les processeurs de la famille ThreadRipper lorsqu’on les compare à ceux de la famille EPYC : la plateforme TR4 dédiée aux CPU ThreadRipper est limitée à un contrôleur mémoire à quatre canaux et à seulement 64 voies PCIe 3.0, alors que celle qui est dédiée à EPYC supporte jusqu’à huit canaux mémoire et jusqu’à 128 voies PCIe 3.0, la moitié de ces voies étant réservée en cas de deuxième processeur sur la carte mère (système 2U).
En outre, les CPU Ryzen ThreadRipper ne disposant que de deux die fonctionnels au maximum, c’est-à-dire ceux embarquant jusqu’à 16 cœurs / 32 threads, ont l’avantage d’avoir des die distincts qui sont directement connectés au pool mémoire (DRAM), alors que les modèles supérieurs qui disposent de plus de 16 cœurs physiques et donc d’au moins trois die fonctionnels utilisent une méthode d’accès hybride à la mémoire locale. Seuls deux des quatre die fonctionnels du Ryzen ThreadRipper 2990WX, par exemple, ont un accès direct à la mémoire locale, alors que les deux autres die y accèdent par le lien Infinity Fabric qui relie les die entre eux. Quelle solution pourrait proposer AMD pour adresser ce problème qui s’aggravera probablement avec l’ajout de die supplémentaires sur ses ThreadRipper de 3e génération ;?
On sait déjà que pour contourner ce problème qui est apparu avec les ThreadRipper de la deuxième génération, AMD propose sur sa plateforme prenant en charge les CPU ThreadRipper deux modes de fonctionnement : local ou NUMA pour Non-Uniform Memory Access et distribué ou UMA pour Uniform Memory Access. Le premier réduit la latence, tandis que le deuxième permet d’avoir une meilleure bande passante avec un impact négatif plus ou moins important sur la latence. En fonction des applications, l’un ou l’autre mode peut être préférable. Mais il fallait redémarrer le PC et effectuer des réglages dans le bios pour basculer d’un mode à l’autre.
AMD a par la suite publié une solution logicielle, le Dynamic Local Mode (DLM), qui permet de faire basculer de façon automatique les applications qui nécessitent la plus faible latence mémoire possible (cas des jeux) sur les cœurs des die bénéficiant d’un accès direct au pool mémoire (les cœurs les plus rapides en somme). Le DLM est implémentée sous la forme d’un service système pour Windows qui mesure en temps réel le temps processeur utilisé par chaque thread. Les threads sont classés du plus au moins gourmands et les plus consommateurs sont automatiquement transférés sur des cœurs pouvant accéder directement à la mémoire locale.
Signalons au passage que Microsoft a prévu de nouvelles « ;optimisations logicielles ;» afin de corriger les défauts éventuels qui affectaient le support des architectures Zen, Zen+ et Zen2 sur Windows 10 et ne permettaient pas l’exploitation optimale des processeurs de la marque avec l’OS de Microsoft. Ces problèmes étaient vraisemblablement liés à la mise en œuvre des processus de meilleure assignation de nœuds dans un système de traitement de données à architecture de mémoire non uniforme (NUMA) par l’ordonnanceur, autrement dit à la manière dont l’ordonnanceur de Windows 10 répartissait la charge de travail sur les cœurs des CPU Ryzen. En janvier dernier, AMD et Microsoft ont d’ailleurs annoncé qu’ils travaillaient ensemble pour améliorer les performances des CPU Ryzen ThreadRipper et EPYC sur les plateformes Windows.
AMD a précisé qu’à partir de Windows 10 May 2019 Update les optimisations apportées au système d’exploitation permettront de répartir de manière optimale la charge de travail sur tous les cœurs des CPU Ryzen, afin de réduire considérablement la latence. Ces améliorations devraient également contribuer à une meilleure gestion de la fréquence d’horloge des puces. AMD a déclaré qu’avec les versions précédentes de Windows 10, il pouvait s’écouler environ 30 millisecondes pour que le CPU atteigne sa vitesse maximale, alors qu’avec Windows 10 May 2019 Update ce délai est ramené à une ou deux millisecondes. Toujours d’après l’écurie des rouges, ces correctifs permettraient d’accroitre les performances des systèmes Ryzen de 6 à 15 %, lors des séances de jeu.
Et vous ?
Pensez-vous que le lancement de nouveaux CPU ThreadRipper basés sur Zen 2, parmi lesquels un modèle de 64 cœurs / 128 threads, soit judicieux vu la taille du marché cible ? AMD semble vouloir démocratiser les CPU à 16 cœurs dans le segment grand public, mais parviendra-t-il à imposer en parallèle des CPU à 64 cœurs sur le HEDT et le SHED ? Quel serait, selon vous, le meilleur positionnement tarifaire pour un CPU de 64 cœurs dédié aux professionnels sur la marché actuel ? Compte tenu des performances brutes et énergétiques des derniers CPU Ryzen et du niveau de sécurité qu’ils offrent, pensez-vous qu’AMD a définitivement refait son retard sur Intel, qu’AMD a fini par surclasser Intel ou qu’il reste encore à AMD beaucoup de chemin à parcourir pour inquiéter Intel ? Voir aussi
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Envoyé par Refuznik
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