Hygon: китайский аналог AMD — особенности и перспективы процессоров EPYC на базе ядер Zen

Содержание: Введение Как появились Hygon? Линейка Hygon Dhyana Серия Hygon Dhyana 3000 Серия Hygon Dhyana Plus 7000 Новейший процессор Hygon 7000 на сокете SP5 Серверы на базе Hygon Dhyana Конкурентоспособность Hygon Зачем Китаю свои чипы EPYC? Фишки процессоров Hygon Заключение Введение Компании AMD и Intel уже давно являются амбассадорами производства различных компонентов вычислительных устройств и в особенности центральных процессоров. Прочие же компании, занимающиеся разработкой и продажей CPU, в большинстве случаев остаются в тени этих гигантов индустрии. Однако, существует множество других производителей центральных процессоров, среди которых есть действительно интересные представители, например, компания Hygon, которая выпускает процессоры-аналоги линейки AMD EPYC, причем, используя архитектуру Zen. Сегодня мы расскажем вам, как Hygon начали выпускать чипы на Zen, какими характеристиками обладает их флагманский процессор, какие решения с этими процессорами существуют на рынке и насколько конкурентоспособны эти CPU. Как появились Hygon? В статье про биографию Лизы Су мы уже упоминали, что компания AMD далеко не всегда была одним из лидеров рынка центральных процессоров — AMD неоднократно переживала как взлеты, так и падения, и в 2016-ом году был именно период спада. Компания AMD не имела конкурентоспособного продукта и Intel была безоговорочным лидером рынка центральных процессоров. AMD активно пыталась перевернуть ситуацию и вкладывала все финансы в разработку новых процессоров x86, что привело к патовой ситуации — долг производителя оказался больше, чем цена всех активов, поэтому AMD пришлось буквально выживать, чтобы не стать банкротом. Способов сэкономить финансы и привлечь новые доходы было много, и одним из них стала экспансия на рынок Азии и, в частности, Китая. Обойдя все юридические сложности, в 2016-ом году AMD смогла продать сублицензию на архитектуру Zen китайскому производителю x86 процессоров Hygon. На тот момент Hygon была небольшой организацией, которая занимала лишь незначительную долю рынка, конкурируя с множеством других китайских технологических компаний. В результате этого AMD смогла получить новые доходы, что помогло ей избежать банкротства, а китайский рынок получил собственное технологическое решение для высокопроизводительных вычислений на базе x86. В скором времени Hygon выпустила первую линейку процессоров на архитектуре Zen первого поколения — Hygon Dhyana. Изначально предполагалось, что эти чипы будут иметь такую же производительность, как и у процессоров Ryzen 1000 и EPYC первого поколения (Naples), однако, на практике все оказалось иначе. Процессоры EPYC 7001 Naples и Hygon Dhyana 7000 являются практически идентичными, выполненными в одном корпусе и различающимися только по нанесённым маркировкам. Однако на аппаратном уровне между ними существуют некоторые различия. Также хочется отметить, что Hygon можно отличить по характерной красной рамке для интеграции в сокет. Источник: Bilibili. Линейка Hygon Dhyana Серия чипов Hygon Dhyana, как было сказано выше, является практически полным аналогом чипов AMD Ryzen и EPYC, которые вышли еще в 2017-ом году. Несмотря на то, что аппаратная составляющая и некоторые характеристики китайских чипов идентичны процессорам AMD, Hygon Dhyana все-таки отличаются от чипов AMD — Dhyana имеют китайский криптографический движок, некоторые процессоры серии не поддерживают многопоточные вычисления, а также их набор инструкций сильно урезан, поэтому почти половина операций не может выполняться за один такт. Семейство Hygon Dhyana состоит из 3-х линеек, отличающихся сферой использования и характеристиками. Эти линейки имеют числовую сегментацию — Hygon Dhyana 3000, 5000 и 7000. Используя этот индекс, можно понять, какими параметрами будут обладать процессоры. Поскольку серия 5000 имеет усредненные показатели между 3000 и 7000, а также давно не обновлялась, мы рассмотрим серии чипов Hygon Dhyana 3000 и Hygon Dhyana Plus 7000. 32-ядерный Hygon C86-7185 является копией легендарного EPYC 7601. Однако, несмотря на это, он всё же уступает в производительности. Источник: Anandtech. Серия Hygon Dhyana 3000 Hygon Dhyana 3000 — это серия серверных процессоров на базе Zen с поддержкой BGA-сокета AM4. В эту серию чипов входят три процессора с поддержкой 4-х и 8-ми ядер. Самым актуальным чипом с восьмиядерной архитектурой является Hygon C86 3350, поскольку, в отличие от своего четырехъядерного предшественника, он поддерживает многопоточные вычисления и имеет большую производительность. Прямым конкурентов процессора Hygon C86 3350 является практически полным аналогом процессоров AMD с архитектурой Zen 2, но работающим на пониженных частотах. Однако, сравнить производительность чипа Hygon C86 3350 можно с более современными процессорами AMD — AMD Ryzen 5 3500, причем, результаты будут весьма неожиданными. Несмотря на то, что архитектура Hygon C86 3350 отстает от архитектуры чипов AMD Ryzen 5 3500 на три поколения, за счет большего количества ядер китайский EPYC выигрывает в многопоточной производительности, однако, из-за низкой тактовой частоты, Ryzen 5 3500 обходит его в однопоточной производительности. Чипы Hygon C86 3350 ориентированы на интеграцию в корпоративные и государственные сетевые инфраструктуры КНР, что обуславливается поддержкой китайской системы шифрования данных, поддержкой китайского ПО и защитой от санкционной блокировки возможностей процессора со стороны США. Характеристики Hygon C86 3350 включают: Кол-во ядер — 8 ядер; Кол-во потоков — 16 потоков; Тактовая частота — от 2.0 до 3.4 Ггц;  TDP — 95 Вт; Память — DDR4; Кэш — 16 МБ L3; Техпроцесс — 14 нм. Серверная материнская плата с впаянным процессором Hygon 3000. Источник: Anandtech. Серия Hygon Dhyana Plus 7000 Hygon Dhyana Plus 7000 — это улучшенная версия базовой серии процессоров Hygon Dhyana, ориентированная на интеграцию в более высоконагруженные корпоративные серверные инфраструктуры и дата-центры. В отличие от базовой серии Hygon Dhyana, чипы Dhyana Plus обеспечивают большую производительность и энергоэффективность, что достигается гораздо большим количеством ядер, увеличенной тактовой частотой на одно ядро. До недавнего времени в этой линейке наиболее актуальным процессором являлся Hygon Dhyana Plus C86 7185 с поддержкой 32-х ядер на Zen с сокетом SP3. Однако, в августе 2024 года Hygon вместе с компанией Sugon выпустила новый чип, который показал, что производитель не стоит на месте и идет в ногу со временем — Hygon C86-7490. Hygon 7000 в материнской плате Supermicro H11SSL-i. Источник: Linustechtips. Новейший процессор Hygon 7000 на сокете SP5 Чип C86-7490, который также называют Hygon 4G, имеет в два раза большее кол-во ядер, достигающее 64-х штук, построен на улучшенной архитектуре Zen с сокетом SP5 и двумя кристаллами ввода-вывода. Кроме того, новый CPU имеет четыре CCD-модуля по 16 ядер, в то время как аналоги от AMD на той же архитектуре имели только один CCD, на котором располагались все ядра. Также чипы C86-7490 перешли на новый формат памяти DDR5 с 12-ю каналами. С учетом поддержки нового формата памяти, эти чипы очень походят на передовые процессоры AMD на архитектуре Zen 4. По сути, переход на DDR5 с 12-ю каналами говорит о том, что компании Sugon удалось найти способ интегрировать чипы Hygon на архитектуре Zen первого поколения к самым современным модулям IOD от AMD, несмотря на все сложности, связанные с разницей техпроцессов (14 нм для чипов и 6 нм для IOD) и, соотвественно, большой разницы в напряжении. Конечно, масштабными эти изменения назвать нельзя и Hygon по-прежнему базируются на устаревшей архитектуре, но это свидетельствует о том, что компания адаптируется и продолжает выпускать решения, оптимизированные под текущие рыночные требования. Характеристики Hygon Dhyana Plus C86-7490: Кол-во ядер — 64 ядра; Кол-во потоков — 128 потоков; Тактовая частота — от 3.0 до 3.5 Ггц;  TDP — 300 Вт; Память — DDR5; Кэш — 256 МБ L3; Техпроцесс — 14 нм. Самый актуальный Hygon C86-4G 7490 на базе сокета SP5(LGA 6096). Источник: Upweek. Серверы на базе Hygon Dhyana Несмотря на то, что процессоры Hygon ориентированы исключительно на китайский рынок, многие серверные системы от популярных производителей, таких как Lenovo, ASUS и GigaByte, поддерживают интеграцию этих чипов, поскольку эти компании также являются выходцами из КНР. Кроме того, сокеты SP3 и SP5 распространены в серверных системах, а также Hygon неофициально поддерживаются на популярных материнских платах Tyan, что говорит о широких возможностях интеграции чипов Hygon Dhyana. Вот пример сервера, в который можно интегрировать CPU Hygon Dhyana: Sugon Suma H620-G30 — сервер от компании Sugon, который поддерживает интеграцию до 2-х чипов Hygon моделей 7285, 7265 и 7255. H620-G30 активно применяется в китайских коммерческих и государственных структурах для выполнения таких задач, как облачные вычисления, виртуализация, анализ больших данных и кластеризация. Серверы имеющие поддержку процессоров Hygon не отличимы от привычных нам платформ для AMD EPYC. Часто эти серверы поддерживают работу с чипами от AMD и Hygon путем добавления микрокодов в BIOS материнской платы. Источник: Sugon. Конкурентоспособность Hygon Если сравнивать Hygon Dhyana с передовыми чипами AMD, решения от китайского производителя не могут даже приблизиться к характеристикам американских полупроводниковых гигантов, даже несмотря на то, что Hygon Dhyana имеют много аппаратных сходств с линейкой EPYC первого поколения и даже могут сравниться по характеристикам с решениями на архитектуре Zen 2. Такой большой отрыв обуславливается тем, что чипы Hygon Dhyana до сих пор используют устаревшую архитектуру ядер Zen первого поколения, которая имеет очень низкую производительность на одно ядро в сравнении с передовой архитектурой Zen 5. Кроме того, китайские EPYC не поддерживают передовых технологий, вроде ускорения задач искусственного интеллекта и возможностей работы с большими массивами данных, а также сильно уступают в энергоэффективности и, к тому же, стоят не меньше более технологичных чипов AMD. Например, цены чипов недавно вышедшей серии Hygon C86-7490 начинаются от 35 000 юаней, что эквивалентно почти $5000. Однако, есть несколько факторов, из-за чипы Hygon остаются востребованными на локальных рынках КНР и некоторых стран Азии, о которых мы поговорим ниже. Серверная платформа Sugon и рабочая станция на базе процессоров Hygon. Источник: Anandtech. Фишки процессоров Hygon Несмотря на то, что характеристики чипов от Hygon нельзя назвать впечатляющими, это семейство процессоров имеет несколько интересных особенностей, которые могут выгодно выделить их от решений других производителей CPU. В частности, Hygon имеют китайский криптографический движок, а также особый BGA-сокет. Давайте разберемся более подробно, что из себя представляют эти фишки: Китайский криптографический движок — этот движок оптимизирован под китайский сегмент рынка, поэтому он шифрует данные, используя местные криптографические стандарты, такие как SM2, SM3 и SM4, в то время как западные движки поддерживают общепринятые стандарты RSA, ECDSA, ECDH, SHA и AES. Благодаря этому чипы Hygon востребованы не только в коммерческих системах, но и активно используются в государственных сетевых инфраструктурах Китая, так как системы госорганов должны быть надежно защищены, а китайские стандарты шифрования считаются более надежными, чем западные; Системы на двух BGA-сокетах — Процессоры Hygon на BGA-сокетах поддерживают установку в двухсокетные системы. Ввиду того, что процессоры Hygon имеют невысокую производительность, производство двухсокетных материнских на базе этих чипов дают выигрыш при выполнении операций, где данные могут эффективно распределяться на потоки. Процессоры серии Hygon 3000 оснащены BGA сокетом и имеют корпус, похожий на десктопные процессоры Ryzen. Однако, под крышкой эти процессоры имеют гораздо больше общего с линейкой EPYC, что подтверждается наличием двухпроцессорной связи между CPU. Зачем Китаю свои чипы EPYC? Как мы выяснили, чипы Hygon Dhyana мало чем могут похвастаться перед аналогами в лице процессоров AMD. Но эти чипы все равно представляют особый интерес для китайского рынка и для КНР в целом. Это обуславливается тем, что центральные процессоры Hygon Dhyana, в отличие от других китайских процессоров, являются полностью независимым, самостоятельным продуктом, так как AMD продала Hygon сублицензию на полных правах использования архитектуры Zen первого поколения. Это значит, что в случае санкций или других попыток США отключить или ограничить использование процессоров Hygon Dhyana, у них ничего не выйдет. Это соответствует национальной политике Китая, которая нацелена на обеспечение технологической независимости от США, а также создание продуктов, которые будут конкурировать с решениями тайваньских производителей. Кроме того, чипы Dhyana также обеспечивают поддержку и оптимизацию для программного обеспечения, локализованного под китайские стандарты безопасности и контроля, что дает им преимущество перед международными аналогами, не всегда соответствующими этим критериям. Благодаря этому, Hygon Dhyana используются в стратегически важных областях, включая правительственные и военные системы, где предпочтительна защита от возможных санкций и рисков отключения зарубежного оборудования. Не удивительно, что процессоры Hygon без проблем работают на базе OS Windows, благодаря интеграции ядер Zen. Hygon обеспечивает совместимость и сравнительно высокую производительность, что делает их отличным выбором для систем, соответствующих требованиям китайского государственного сектора. Источник weibo.cn Заключение Конечно, процессоры компании Hygon не могут выдержать никакой конкуренции с современными чипами от компании AMD, Intel или даже Nvidia — Hygon Dhyana до сих пор используют архитектуру Zen, отстающая более чем на 5 лет, от чего и происходит серьезная просадка в производительности и энергоэффективности этих чипов. Тем не менее, у китайского рынка просто нет аналогов, которые не будут зависеть от технологических патентов США. В то время, пока тайваньские процессоры компаний AMD и Intel производят хоть и передовые, но не независимые чипы, Hygon Dhyana создает отстающие, но полностью отечественные процессоры, на базе которых производятся производительные вычислительные системы для важнейших инфраструктур КНР. Если вы хотите приобрести процессор от компании Hygon, то ServerFlow готов доставить для вас эти экзотические, китайские чипы по доступным ценам. #PRODUCTS_1#