ملحمة

إيبيك ( EPYC ) هي علامة تجارية لمعالجات دقيقة متعددة النوى من نوع x86-64، صممتها وباعتها شركة AMD ، وهي مبنية على معمارية Zen الدقيقة الخاصة بالشركة . تم طرحها في يونيو 2017، وهي موجهة بشكل خاص لأسواق الخوادم والأنظمة المدمجة . ^{[ 1 ]}

تتشابه معالجات Epyc في بنيتها الدقيقة مع نظيراتها المخصصة لأجهزة سطح المكتب، ولكنها تتميز بخصائص متطورة تضاهي معالجات المؤسسات، مثل عدد أكبر من النوى، وعدد أكبر من مسارات PCI Express ، ودعم سعة أكبر من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ودعم ذاكرة ECC ، وذاكرة تخزين مؤقتة أكبر لوحدة المعالجة المركزية (CPU ). كما تدعم هذه المعالجات تكوينات الأنظمة متعددة الشرائح وذات المقبس المزدوج باستخدام تقنية الربط البيني Infinity Fabric .

في مارس 2017، أعلنت AMD عن خططها للعودة إلى سوق الخوادم بمنصة مبنية على معمارية Zen الدقيقة ، تحمل الاسم الرمزي Naples، وكشفت عنها رسميًا تحت العلامة التجارية Epyc في مايو. ^{[ 2 ]} وفي يونيو من العام نفسه، أطلقت AMD رسميًا معالجات سلسلة Epyc 7001، التي توفر ما يصل إلى 32 نواة لكل مقبس، مما يتيح أداءً يمكّن Epyc من منافسة خط إنتاج Intel Xeon Scalable . ^{[ 3 ]} وفي أغسطس 2019، أُطلقت معالجات سلسلة Epyc 7002 "Rome"، المبنية على معمارية Zen  2 الدقيقة ، مما ضاعف عدد النوى لكل مقبس إلى 64 نواة، وزاد أداء كل نواة بشكل كبير مقارنةً بالجيل السابق من هذه المعمارية.

في مارس 2021، أطلقت AMD سلسلة معالجات Epyc 7003 "Milan"، المبنية على معمارية Zen  3 الدقيقة . ^{[ 4 ]} تضمنت Epyc Milan نفس عدد النوى الـ 64 الموجودة في Epyc Rome، ولكن بأداء أعلى بكثير لكل نواة، حيث تفوقت Epyc 7763 على Epyc 7702 بنسبة تصل إلى 22% على الرغم من امتلاكهما نفس عدد النوى والخيوط. ^{[ 5 ]} وفي 21 مارس 2022، أُطلقت نسخة مُحسّنة من سلسلة Epyc 7003 "Milan" مزودة بذاكرة تخزين مؤقتة ثلاثية الأبعاد (3D V-Cache)، تحت اسم Milan-X، باستخدام نفس النوى الموجودة في Milan، ولكن مع إضافة 512  ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقتة (الكاش) على رقائق الحوسبة، ليصل إجمالي سعة ذاكرة التخزين المؤقتة لكل وحدة معالجة مركزية إلى 768  ميجابايت. ^{[ 6 ]}

في سبتمبر 2021، دخل مختبر أوك ريدج الوطني في شراكة مع AMD و HPE Cray لبناء Frontier ، وهو حاسوب فائق مزود بـ 9472 وحدة معالجة مركزية Epyc 7453 و37888 وحدة معالجة رسومية Instinct MI250X، والذي بدأ تشغيله بحلول مايو 2022. اعتبارًا من نوفمبر 2023، أصبح أقوى حاسوب فائق في العالم وفقًا لتصنيف TOP500 ، حيث بلغ ذروة أدائه أكثر من 1.6 إكسا فلوبس .

في نوفمبر 2021، كشفت AMD عن تفاصيل الأجيال القادمة من معالجات Epyc، وأصدرت مقبس LGA-6096 SP5 الجديد الذي يدعم هذه الأجيال. تحمل هذه المعالجات اسم Genoa، وهي مبنية على معمارية Zen  4 الدقيقة ، ومصنّعة بتقنية N5 من TSMC ، وتدعم ما يصل إلى 96 نواة و192 خيط معالجة لكل مقبس، بالإضافة إلى 12 قناة من ذاكرة DDR5 ^{[ 7 ]} و128 مسار PCIe 5.0 . كما أصبحت Genoa أول معالج خادم x86 يدعم Compute Express Link 1.1 ^{[ 8 ]} أو CXL، مما يتيح توسيع الذاكرة والأجهزة الأخرى عبر واجهة عالية النطاق الترددي مبنية على PCIe 5.0. وشاركت AMD أيضًا معلومات حول المعالج الشقيق لـ Genoa، والذي يحمل الاسم الرمزي Bergamo. يعتمد معالج بيرغامو على نسخة معدلة من معالج زين 4 تُسمى زين 4 سي، وهي مصممة لزيادة عدد النوى وكفاءة المعالجة بشكل كبير على حساب انخفاض أداء النواة الواحدة، وتستهدف مزودي خدمات الحوسبة السحابية وأحمال العمل، مقارنةً بأحمال العمل التقليدية عالية الأداء . ^{[ 9 ]} وهو متوافق مع مقبس SP5، ويدعم ما يصل إلى 128 نواة و256 خيط معالجة لكل مقبس. ^{[ 10 ]}  

في نوفمبر 2022، أطلقت AMD الجيل الرابع من معالجات Epyc "Genoa". وقد استلم بعض المراجعين التقنيين والعملاء بالفعل أجهزةً لاختبارها وتقييم أدائها، كما توفرت على الفور نتائج اختبارات أداء خارجية لمعالجات Genoa. حقق المعالج الرائد، Epyc 9654 ذو الـ 96 نواة، أرقامًا قياسية في أداء المعالجات متعددة النوى، متفوقًا على معالج Intel الرائد، Xeon Platinum 8380، بأربعة أضعاف. وقد ساهمت سعة النطاق الترددي العالية للذاكرة وخيارات اتصال PCIe الواسعة في إزالة العديد من الاختناقات، مما أتاح استخدام جميع النوى الـ 96 في مهام كانت فيها معالجات Milan من الجيل السابق تعاني من قيود في عمليات الإدخال/الإخراج.

في يونيو 2023، بدأت AMD بشحن سلسلة Genoa-X المزودة بتقنية V-Cache ثلاثية الأبعاد، وهي نسخة معدلة من Genoa تستخدم نفس تقنية تكديس الرقاقات ثلاثية الأبعاد المستخدمة في Milan-X، مما يتيح  سعة ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث (L3) تصل إلى 1152 ميجابايت، أي بزيادة قدرها 50% مقارنةً بـ Milan-X التي كانت  سعتها القصوى 768 ميجابايت. ^{[ 11 ]} وفي اليوم نفسه، أعلنت AMD أيضًا عن إطلاق  معالجات Zen 4c المُحسّنة للحوسبة السحابية، والتي تحمل الاسم الرمزي Bergamo، وتوفر ما يصل إلى 128 نواة لكل مقبس، باستخدام نسخة مُعدّلة من  نواة Zen 4 مُحسّنة لكفاءة استهلاك الطاقة وتقليل مساحة الرقاقة.  لا تحتوي نوى Zen 4c على أي تعليمات مُزالة مقارنةً بنوى Zen 4 القياسية؛ بل يتم تقليل سعة ذاكرة التخزين المؤقتة من المستوى الثالث (L3) لكل وحدة CCX من 32 إلى 16  ميجابايت، كما يتم تقليل تردد النوى. ^{[ 12 ]} تتوافق لوحة بيرغامو مع لوحة جينوا من حيث المقبس، حيث تستخدم نفس مقبس SP5 وتدعم نفس سعة CXL و PCIe و DDR5 مثل جينوا. ^{[ 12 ]}

في سبتمبر 2023، أطلقت AMD سلسلة معالجاتها المدمجة منخفضة الطاقة 8004، والتي تحمل الاسم الرمزي Siena. تستخدم Siena مقبسًا جديدًا يُسمى SP6، يتميز بحجم أصغر وعدد دبابيس أقل من مقبس SP5 المستخدم في معالجات Genoa المعاصرة. تعتمد Siena على نفس  بنية Zen 4c الأساسية المستخدمة في معالجات Bergamo السحابية، مما يسمح بوجود ما يصل إلى 64 نواة لكل معالج، وتستخدم نفس شريحة  الإدخال/الإخراج بتقنية 6 نانومتر المستخدمة في Bergamo وGenoa، مع تقليص بعض الميزات، مثل خفض دعم الذاكرة من 12 قناة DDR5 إلى 6 قنوات فقط، وإزالة دعم المقبس المزدوج. ^{[ 13 ]}

في مايو 2024، أطلقت AMD سلسلة معالجات 4004 الجديدة، والتي تحمل الاسم الرمزي Raphael . تشترك هذه المعالجات في نفس مقبس AM5 المستخدم في معالجات Ryzen المكتبية. وعلى عكس معالجات سطح المكتب، تدعم هذه المعالجات ذاكرة ECC. لا تدعم الشركات المصنعة للوحات الأم AM5 معالجات 4004، لذا فإن الخيارات المتاحة محدودة للغاية، وتقتصر على أجهزة غير مناسبة للاستخدام المكتبي.

في 10 أكتوبر 2024، أطلقت AMD سلسلة معالجات 9005 الجديدة، والتي تحمل الاسم الرمزي Turin . تشترك Turin في نفس مقبس SP5 مع معالجي Genoa وBergamo، وتأتي مزودةً بالعديد من التحسينات في المنصة، بما في ذلك دعم ذاكرة DDR5 بسرعة تصل إلى 6400 ميجا نقلة/ثانية. ^{[ 14 ]} كما زادت Turin من عدد النوى وترددات التشغيل، حيث توفر Turin 128 نواة Zen 5 لكل مقبس، بينما توفر Turin Dense 192 نواة Zen 5 لكل مقبس. أما أعلى تردد تشغيل (EPYC 9575F) فيصل إلى 5 جيجاهرتز. ^{[ 15 ]}

تتبع الأسماء الرمزية لوحدات المعالجة المركزية AMD Epyc نظام تسمية المدن الإيطالية ، بما في ذلك ميلانو وروما ونابولي وجنوة وبيرغامو وسيينا وتورينو والبندقية .

تستخدم معالجات Epyc تصميمًا متعدد الرقاقات لتمكين إنتاجية أعلى مقارنةً بالرقاقات المتجانسة التقليدية. تتكون معالجات Epyc من الجيل الأول من أربع رقاقات حسابية بتقنية 14 نانومتر، تحتوي كل منها على ما يصل إلى 8 أنوية. ^{[ 21 ] [ 22 ]} يتم تعطيل الأنوية بشكل متناظر على الرقاقات لإنتاج معالجات ذات تصنيف أقل بعدد أنوية أقل ولكن بنفس مساحة الإدخال/الإخراج والذاكرة . تتكون معالجات Epyc من الجيلين الثاني والثالث من ثماني رقاقات حسابية مبنية بتقنية 7 نانومتر، ورقاقة إدخال/إخراج  كبيرة مبنية بتقنية 14 نانومتر. ^{[ 23 ]} تستخدم معالجات Milan-X من الجيل الثالث تقنية التوصيل عبر السيليكون المتقدمة لإضافة رقاقة إضافية فوق كل رقاقة من الرقاقات الحسابية الثماني، مما يضيف 64 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثالث لكل رقاقة. ^{[ 24 ]} 

تدعم معالجات Epyc كلاً من التشغيل أحادي المقبس وثنائي المقبس. في حالة التشغيل ثنائي المقبس، يتم تخصيص 64 مسار PCIe من كل معالج لتقنية Infinity Fabric الخاصة بشركة AMD ، مما يسمح باستخدام النطاق الترددي الكامل بين المعالجين. ^{[ 25 ]} وبالتالي، فإن عدد مسارات PCIe المتاحة في حالة التشغيل ثنائي المقبس هو نفسه في حالة التشغيل أحادي المقبس. احتوت معالجات Epyc من الجيل الأول على 128 مسار PCIe 3.0، بينما احتوى الجيلان الثاني والثالث على 128 مسار PCIe 4.0. جميع معالجات Epyc الحالية مزودة بما يصل إلى ثماني قنوات من ذاكرة DDR4 بسرعات متفاوتة، مع العلم أن معالجات Genoa من الجيل التالي تدعم، وفقًا لشركة AMD، ما يصل إلى اثنتي عشرة قناة من ذاكرة DDR5. ^{[ 7 ] [ 26 ]}

على عكس معالجات Opteron، ومعالجات Intel المماثلة، ومعالجات AMD المكتبية (باستثناء مقبس AM1 )، فإن معالجات Epyc خالية من الشرائح الإلكترونية  ، والمعروفة أيضًا باسم "نظام على شريحة" . هذا يعني أن معظم الميزات اللازمة لتشغيل الخوادم بكفاءة كاملة (مثل الذاكرة، ووحدات تحكم PCI Express وSATA، إلخ) مدمجة بالكامل في المعالج، مما يلغي الحاجة إلى وضع شريحة إلكترونية على اللوحة الأم. قد تتطلب بعض الميزات استخدام شرائح تحكم إضافية.

كان الاستقبال الأولي لمعالجات Epyc إيجابيًا بشكل عام. ^{[ 26 ]} وقد وُجد أن معالجات Epyc تتفوق عمومًا على معالجات Intel في الحالات التي يمكن فيها للأنوية العمل بشكل مستقل، كما هو الحال في الحوسبة عالية الأداء وتطبيقات البيانات الضخمة . إلا أن الجيل الأول من معالجات Epyc كان أقل كفاءة في مهام قواعد البيانات مقارنةً بمعالجات Xeon من Intel نظرًا لارتفاع زمن استجابة ذاكرة التخزين المؤقت. ^{[ 26 ]} وفي عام 2021، اختارت شركة Meta Platforms رقائق Epyc لمراكز بياناتها الخاصة بالواقع الافتراضي . ^{[ 27 ]}

حظيت معالجات Epyc Genoa باستقبال جيد، إذ قدمت أداءً وكفاءةً محسّنين مقارنةً بالإصدارات السابقة، على الرغم من أنها تعرضت لبعض الانتقادات لعدم وجود تكوينات تدعم وحدتي ذاكرة DIMM لكل قناة، حيث وصفها بعض المراجعين بأنها "منصة غير مكتملة". ^{[ 28 ]}

يُعدّ نظام Hygon Dhyana على شريحة واحدة، الذي طورته شركة Hygon Information Technology خصيصًا لسوق الخوادم الصينية، أحد هذه الأنظمة . ^{[ 67 ] [ 68 ]} ويُشار إليه بأنه نسخة معدلة من معالج AMD Epyc، وهو شديد الشبه به لدرجة أنه "لا يوجد فرق يُذكر بين الشريحتين". ^{[ 67 ]} وقد لوحظ وجود "أقل من 200 سطر من التعليمات البرمجية الجديدة لنواة لينكس" لدعم نواة لينكس ، وأن Dhyana هو "في الأساس معالج Zen مُعاد تسميته خصيصًا لسوق الخوادم الصينية". ^{[ 68 ]} وأظهرت اختبارات الأداء اللاحقة أن أداء بعض تعليمات الفاصلة العائمة يتراجع، ربما امتثالًا لقيود التصدير الأمريكية . ^{[ 69 ]} وقد استُبدلت خوارزميات التشفير الغربية، مثل AES، بنسخ صينية في جميع أنحاء التصميم. ^{[ 69 ]}