AMD EPYC 9374F Review

Introducción a las características del AMD EPYC 9374F

Este procesador pertenece a una extensa familia de procesadores AMD EPYC 9004 código “Genoa” que estrenaron la arquitectura Zen 4 para procesadores de servidor de AMD. Fueron los primeros en disfrutar del socket SP5 con soporte para memoria DDR5 y este modelo en concreto es parte de una subfamilia con frecuencias elevadas en la que se encuentran solo 4 modelos de los más de 20 que componen la familia Genoa de AMD.

Esta generación no es la última de AMD; los EPYC 9005 llegaron hace poco como refuerzo de esta gama, pero, aunque no sean los más recientes o rápidos de la marca, son sin duda excelentes procesadores que ofrecen configuraciones adecuadas para diferentes aplicaciones. El que nosotros hemos elegido es un procesador polivalente, con 32 núcleos, 64 hilos de proceso de alta frecuencia, un potente controlador de RAM de 12 canales, una enorme cantidad de caché L3 y una conectividad sobresaliente. Los ingredientes perfectos para triunfar.

Características técnicas de la AMD EPYC 9374F

• Modelo: AMD EPYC 9374F
• Familia / Serie: EPYC 9004 (Genoa)
• Arquitectura: Zen 4 (CCD 5 nm + IOD 6 nm)
• Núcleos:32
• Hilos: 64
• Frecuencia base: 3.85 GHz
• Frecuencia turbo máxima: 4.30 GHz
• All-core boost aprox.: ≈4.10 GHz
• Cache L2 total: ≈32 MB
• Cache L3 total: 256 MB
• TDP: 320 W (CTDP hasta 400 W)
• Socket: SP5 (LGA6096)
• Proceso de fabricación: CCD 5 nm; IOD 6 nm
• Canales de memoria: 12 × DDR5
• Velocidad de memoria: Hasta DDR5-4800
• Ancho de banda teórico: 460.8 GB/s
• PCI Express: 128 lanes PCIe 5.0
• Soporte multi-socket: 1P / 2P (xGMI / Infinity Fabric)
• Seguridad: AMD Infinity Guard, SEV/SME
• Uso objetivo: Servidores, virtualización, bases de datos
• CCD / Notas: 256 MB L3 con 32 núcleos indica paquete con más CCD físicos (p. ej. 8 CCD con núcleos deshabilitados)
• Fecha de lanzamiento: Noviembre 2022

Configuración Zen 4 y socket SP5

Zen 4 es una de las arquitecturas más recientes de AMD, solo superada por Zen 5 que, en realidad, es una optimización de esta arquitectura. Cierto es que es una optimización realmente efectiva, con mejoras en rendimiento por ciclo notables, pero que no influye en la conectividad de los procesadores. Esto significa, entre otras cosas, que los EPYC 9004 y 9005 usan la misma plataforma, mismo socket y mismos chipsets y, además, presentan un controlador de memoria similar y conectividad PCI Express análoga.

Otro de los elementos característicos de esta arquitectura es que proporciona opciones de configuración 3D V‑Cache, que se materializa en los modelos de sufijo X de esta generación. Algunos de ellos, con hasta 1152 MB de caché L3, acompañan a una configuración masiva de 12 CCD con 96 núcleos y 192 hilos de proceso.

Como cualquier otra arquitectura de AMD reciente, los EPYC Genoa que dan vida a esta generación de procesadores AMD EPYC 9004 están configurados mediante una serie de chiplets donde encontramos CCD (Core Complex Dies) e IOD (Input Output Die). Esta generación disfruta de hasta 12 CCD, aunque dentro de la Serie 9004 podemos encontrar también modelos con arquitectura Bergamo con hasta 16 núcleos por CCD, con un total de 8 CCD que conforman hasta 128 núcleos.

En cuanto a la caché, cada CCD de Genoa disfruta de 1 MB de caché L2 por núcleo y 32 MB de caché L3 compartida por todos los núcleos de cada CCD. Si tenemos en cuenta que la configuración de empaquetado puede ser de 4, 8 o 12 CCD, el tamaño máximo de caché debería alcanzar los 384 MB L3. Las variantes 3D V‑Cache añaden 64 MB de caché L3 por CCD y, a diferencia de las versiones domésticas, todos los CCD cuentan con esta caché extendida.

Lo que sí es común es que todos incluyen un único IOD y este es un portento. Incluye una controladora de memoria denominada “Unified Memory Controllers” con un total de 12 controladores paralelos; estos producen los hasta 12 canales de memoria de 64‑bit de que disfrutan estos procesadores. El bus teórico es de 768‑bit, con un potencial de más de 300 GB/s de ancho de banda real (460 GB/s teóricas) usando memoria DDR5 registrada y capacidades por encima de los 9 TB de capacidad total.

Además, este IOD incluye una ingente cantidad de líneas PCI Express 5.0, que es otra de las mejoras de Zen 4 y su IOD renovado, con soporte para 128 líneas PCI Express/CXL. Este IOD también capacita a AMD para configuraciones 2P, como las que soporta este procesador que hemos usado para nuestro nuevo servidor.

Esta generación, que no es la última, añade un 13% de IPC, rendimiento mejorado por ciclo de reloj, sobre la generación EPYC 7000 y toda la plataforma cambia. El socket es diferente, ahora hablaremos de él, así como del proceso de fabricación. Se trata de un TSMC 5N para los CCD y un TSMC 6N para el IOD.

Este nuevo diseño añade nuevas prestaciones en cálculos con instrucciones AVX‑512 y sus procesos renovados permiten procesadores con frecuencias de trabajo turbo más elevadas, por encima de los 4 GHz, con una configuración de energía similar a las generaciones anteriores, con hasta 400 W de consumo por procesador y una media de 300 W entre todas las configuraciones disponibles.

El nuevo socket SP5 añade prestaciones adicionales sobre las generaciones anteriores, sobre todo en su configuración activa, además de nuevas opciones de alimentación. Disfruta de una configuración LGA de 6096 pines, algunos de ellos permitiendo comunicación dedicada entre el IOD y la CPU. Además, esta generación soporta muchas más líneas de comunicación, que ya hemos mencionado antes.

Las placas base no requieren chipsets como tal; los procesadores disponen de todas las comunicaciones y se usan controladoras añadidas para las prestaciones adicionales como interfaces de red, GPUs dedicadas, controladoras de almacenamiento, etc.

Especificaciones del AMD EPYC 9374F

Vamos a usar dos de estos procesadores en nuestro nuevo servidor y es un procesador muy interesante dentro del catálogo EPYC 9004 de AMD. Primero, porque usa una configuración de 32 núcleos, 64 hilos, que le habilita, con 320 W de consumo máximo (400W CTP), a trabajar por encima de los 4 GHz, concretamente 4.3 GHz en modo turbo, de los más rápidos de su generación. La frecuencia base es elevada también, con 3.8 GHz.

Su empaquetado es también diferente porque dispone de 8 CCD, de las configuraciones más densas, pero solo tiene habilitados 4 núcleos por CCD. Puede ser una desventaja, pero nada más lejos de la realidad: esto le permite tener 256 MB de caché L3, que comparte con toda la serie X de alta frecuencia. Combina un consumo moderado, 300 W, con mucha caché y frecuencias muy elevadas. Es perfecto para usos híbridos, versátil en casi cualquier entorno de uso y perfecto para nuestros picos de actividad propios de un servicio web que depende de BBDD con objetos voluminosos.

La conectividad es la misma que toda esta generación, cuenta con el mismo IOD, así que tenemos hasta 12 canales de memoria, que podemos aprovechar o no, 128 líneas PCI Express por CPU y capacidad extendida para trabajar en configuraciones de hasta dos CPUs por servidor. Perfecto para balancear cargas y montar sistemas donde la densidad de líneas PCI Express es muy importante.

Nuestra configuración usa conectividad de red avanzada, controladora RAID de gran capacidad y hasta 30 unidades de almacenamiento PCI Express 5.0 con cuatro enlaces; solo en unidades de almacenamiento nos “comemos” 96 líneas PCI Express 5.0.

Cosas a tener en cuenta en configuraciones 2P

En configuraciones de doble socket (2P), la comunicación entre los procesadores AMD EPYC Genoa se fundamenta en los IOD y en la tecnología Infinity Fabric de AMD. Permite mantener la coherencia de memoria y caché entre ambos sockets.

En un entorno 2P, los IOD de cada CPU se interconectan mediante enlaces xGMI (Extended Global Memory Interconnect) de alta velocidad, que funcionan como un canal de comunicación bidireccional, permitiendo a cada núcleo de un socket acceder de manera persistente y coherente a los recursos de la otra CPU. Este diseño garantiza que se mantenga la integridad de la caché L3 y de la memoria a nivel de sistema, proporcionando un modelo de memoria compartida eficiente, muy optimizado, aprovechando mejor el proceso en paralelo de los dos procesadores.

La interconexión mediante xGMI también permite a los sistemas multiprocesador escalar sin comprometer la integridad de la información. Cada enlace xGMI puede transportar tráfico de memoria y señales de coherencia de caché, asegurando que cualquier modificación de datos realizada por un núcleo en la CPU A se refleje de forma correcta y sincronizada en la CPU B, y viceversa. Esto es especialmente crítico en entornos de alto rendimiento, como el mismo entorno de BBDD que hemos descrito antes.

El modelo de memoria en sistemas 2P con EPYC sigue un esquema NUMA (Non‑Uniform Memory Access). La memoria directamente conectada a cada IOD se considera local, ofreciendo la menor latencia posible para los CCD de ese socket. La memoria conectada a la otra CPU se considera externa o remota, y el acceso a esta memoria se realiza a través de los enlaces xGMI; esto obliga a una gestión inteligente por parte de los sistemas operativos y las aplicaciones que usemos en ellos. Por suerte, los sistemas operativos más recientes, tanto Windows como Linux, como los hipervisores más avanzados, soportan perfectamente esta tecnología de AMD, que también se usa de forma similar en otro tipo de procesadores.

Pero, además de la memoria, la arquitectura 2P permite compartir la conectividad PCIe 5.0 entre ambos sockets mediante el IOD y los enlaces xGMI. Cada CPU proporciona un conjunto de líneas PCIe directas para dispositivos locales, pero, gracias a xGMI, los controladores y el sistema operativo pueden acceder a dispositivos conectados al otro socket. Así es como servidores, como el que hemos usado y del que también os hablaré en detalle, permiten gestionar conectividad diferenciada, conectada a uno u otro socket, con transparencia.

Temperaturas y consumo del AMD EPYC 9374F

A diferencia de un sistema doméstico, un procesador de servidor depende tanto de la refrigeración del servidor como del propio entorno, así que la forma más adecuada de testar la estabilidad energética de dos de estos procesadores es en un entorno controlado con refrigeración activa, montado en un rack con la entrada y salida de aire adecuadas.

Lo que sí puedo deciros es que en nuestro laboratorio ambas unidades se comportan de la forma adecuada: frecuencias estables de más de 3.5 GHz, con un consumo medio de 300 W por cabeza y temperaturas de trabajo en su entorno certificado, de 95 grados. La refrigeración es activa, pero no en el propio disipador, sino en la entrada del servidor, con cuatro ventiladores Sunon capaces de producir 15,000 rpm en una configuración de tan solo 80 mm de ancho.

Rendimiento

Hemos comparado estas unidades con todas las CPUs que han pasado recientemente por nuestro laboratorio; esto incluye procesadores de alto consumo y frecuencia, con núcleos Zen 5, como los Threadripper más recientes, concretamente los Threadripper 9980X y 9970X, que son los procesadores más rápidos que han pasado por nuestras manos hasta la fecha.

Los resultados nos demuestran que estos procesadores ofrecen un rendimiento elevado, no tanto como los Threadripper, pero porque su objetivo es diferente. Más allá de rendimientos sintéticos, deben estar preparados para combinar rendimiento, gran capacidad conectiva, sistemas de memoria más sólidos y de mayor densidad y un rendimiento más especializado para un entorno de trabajo híbrido dentro de un servidor.

Máquina de pruebas:

• Procesador: AMD EPYC 9374F
• Placa base: Gigabyte R283-Z96-AAJ1
• RAM: G.Skill F5-6000R3036G16GQ4-G5
• Fuente: Gigabyte R283-Z96-AAJ1
• Refrigeración: Gigabyte R283-Z96-AAJ1
• Discos duros: KIOXIA CD8P-V 6.4TB PCIe 5
• Controladora: GRaid Technology SupremeRAID Ultra SR-1010

Sisoft Sandra. Aritmética

Sisoft Sandra. Multimedia

Sisoft Sandra. Ancho de banda memoria (en la configuración de 2P usamos 6 canales por procesador)

Cinebench R20 CPU

Cinebench R23 1xCPU

Cinebench R23 SMP

Cinebench R15 SMP

Cinebench 2024 1xCPU

Cinebench 2024 SMP

Handbrake. Menos es mejor.

Geekbench 6 SMP

Geekbench 5 SMP

Geekbench 4 SMP

Geekbench AI Score (CPU ONNX)

SPECworkstation 4 Energy

SPECworkstation 4 Financial Services

SPECworkstation 4 Life Sciences

SPECworkstation 4 Media & Entertainment

SPECworkstation 4 Product Design

SPECworkstation 4 Productivity & Development

SPECworkstation 4 CPU

SPECworkstation 4 Accelerator

SPECworkstation 4 Graphics

V-Ray Benchmark

Corona Benchmark

Análisis y conclusión

En nuestra comparativa hemos visto cómo estos modelos se ven superados por los Threadripper más recientes, basados en Zen 5 y con configuraciones de núcleos, algunos de ellos doblando a este procesador. El AMD EPYC 9374F no rompe benchmarks, pero tiene un precio muy equilibrado, alrededor de los 2000 euros actualmente, y produce un paralelismo sólido y, como hemos visto durante los resultados, escala muy bien acompañado de un “amigo” en configuraciones 2P.

Además, supera a los Threadripper en dos aspectos fundamentales en cualquier servidor moderno: en ancho de banda de memoria y también en conectividad PCI Express, donde superan a las versiones HEDT a razón de casi 50 líneas PCI Express 5.0 adicionales. Son procesadores con objetivos muy diferentes, pero, aun así, este modelo AMD EPYC 9374F nos ha sorprendido gratamente por su sustentación de frecuencias elevadas, rendimiento sostenido y escalabilidad en configuraciones 2P.

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