(图片来源:兆芯)
兆芯或许并非打造游戏CPU的首选企业,但这家中国领先的无晶圆厂半导体公司,正蓄势待发,准备推出一款卓越的服务器芯片。兆芯发布了新一代开胜KH-50000处理器,在新闻稿中,该公司将其誉为“献给中华人民共和国成立76周年的‘技术厚礼’”。
KH-50000采用了兆芯最新的Century Avenue架构,该架构以上海一条知名街道命名。由于兆芯是威盛电子与上海市政府合资成立的企业,因此它喜欢用上海的著名地点来命名其架构。Century Avenue是兆芯主流开先KX-7000处理器当前采用的架构,因此,兆芯相应调整其最新服务器处理器的架构,也是合情合理的。尽管Century Avenue是兆芯自主研发的架构,但有猜测认为,在与威盛电子于2021年分道扬镳之前,Century Avenue可能源自Centaur Technology的CNS核心。
兆芯在KH-50000上采用了芯片粒架构,这一设计类似于AMD的锐龙和EPYC(霄龙)处理器,且鉴于其核心数量众多,更接近于后者。芯片粒架构将使兆芯能够突破KH-50000的核心限制,有效媲美核心数高达96个的AMD EPYC 9004(代号Genoa)系列。兆芯已规划了KH-50000的两个版本:旗舰级的96核SKU和更具性价比的72核SKU,两者均不支持同时多线程(SMT)功能。KH-50000是兆芯的一次重大飞跃,其核心数是该公司现有KH-40000的三倍。
兆芯发布的KH-50000照片显示,其芯片组布局与AMD的略有差异,但核心设计保持一致。巨大的I/O模块位于处理器中央,四周环绕着四个计算模块集群。每个集群包含三个计算模块,共计十二个。每个模块集成了八个核心和32MB的三级缓存。组装完成后,该处理器将包含96个核心和384MB的三级缓存。
处理器 |
架构 |
核心数/线程数 |
基础/加速时钟频率(GHz) |
三级缓存(MB) |
内存支持 |
PCIe通道数 |
SATA 3.2端口 |
USB端口 |
插槽 |
封装尺寸(mm) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
KH-50000 |
Century Avenue |
96/96 |
2.2/3.0 |
384 |
12通道DDR5-5200 |
128条PCIe 5.0 + 16条PCIe 4.0 |
12 |
4个USB 3.2第二代 |
LGA |
72 x 76 |
KH-50000 |
Century Avenue |
72/72 |
2.6/3.0 |
384 |
12通道DDR5-5200 |
128条PCIe 5.0 + 16条PCIe 4.0 |
12 |
4个USB 3.2第二代 |
LGA |
72 x 76 |
KH-40000/32 |
永丰 |
32/32 |
2.5/无 |
64 |
8通道DDR4-3200 |
128条PCIe 3.0 |
16 |
8个USB 3.2第一代 |
LGA |
77.5 x 56.5 |
KH-50000的时钟频率表现不俗,符合服务器芯片的预期标准。96核版本的基础时钟频率为2.2GHz,加速时钟频率为3.0GHz。由于72核芯片的核心数较少,兆芯将基础时钟频率提升至2.6GHz,但加速时钟频率保持不变。尽管兆芯已发布了KH-50000,但并未透露这款即将上市的服务器芯片的热设计功耗(TDP)或其他功耗指标。芯片粒架构的优势在于,兆芯可以有效利用较旧的工艺节点来制造KH-50000。若不考虑功耗因素,制裁带来的影响将大大减小。
作为对比,AMD历来将其顶级EPYC(霄龙)芯片的功耗控制在300-350W范围内,且这还是在具备SMT功能的情况下。尽管如此,这家芯片制造商最近已将功耗上限提升至500W,考虑到其EPYC(霄龙)处理器的核心数高达192个,这也是情理之中的。
除了核心数的增加,KH-50000还推动了中国服务器处理器的发展。它现在支持高达12通道的DDR5-5200内存,最大内存容量可达3TB,而KH-40000仅支持DDR4-3200内存,最大内存容量为2TB。兆芯已添加了对计算快速链路(CXL)互连的支持。此外,KH-50000的扩展能力也得到了提升,包括128条PCIe 5.0通道和16条PCIe 4.0通道,而KH-40000仅提供128条PCIe 3.0通道。
与KH-40000相比,KH-50000的SATA和USB端口数量略有减少。然而,兆芯已将后者升级为支持最新的USB 3.2第二代规范。
(图片来源:兆芯)
KH-50000支持x86 32位和64位指令集,包括SSE4.2、AVX和AVX2。同时,该芯片也支持虚拟化技术。为遵守中国的安全准则,KH-5000支持中国自主研发的SM2、SM3和SM4加密标准。值得注意的是,兆芯已在KH-50000下方(接触点所在位置)集成了国民技术的第四代可信计算芯片(很可能是NS350)。该芯片符合中国GM/T 0012-2020密码模块标准的安全要求,并符合国际TPM 2.0(SPEC 1.59)标准。
KH-50000的封装尺寸为72 x 76mm,明显大于KH-40000。值得注意的是,它与AMD的Genoa和Bergamo处理器尺寸相同,均为72 x 75.4mm,且兼容SP5插槽。因此,KH-50000的尺寸与AMD更新的EPYC(霄龙)芯片完全一致。
KH-50000采用平面网格阵列(LGA)插槽设计,即引脚位于主板上而非处理器上。兆芯最新的服务器芯片具有可扩展性,类似于AMD的EPYC(霄龙)和英特尔的至强芯片。KH-50000支持2S和4S系统,在后者上可累积多达384个核心。兆芯为其芯片间通信开发了自有的ZPI(兆芯处理器互连)5.0技术。
与人工智能图形处理器(GPU)不同,中国的公司仍能较为轻松地获取服务器芯片,尽管成本可能有所上升。尽管如此,兆芯在国内市场仍不断取得显著进展,且中国当局坚定致力于采用国内生产的技术。因此,即使KH-50000无法比肩AMD或英特尔最新的服务器芯片,该公司仍有可能取得成功。
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