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25 2021 Elektronik 27 EmbEddEd tEchnology Anwendungsgerechte CPUs In Edge-Rechenzentren kommen vornehmlich großzügig dimensionierte I O-Schnittstellen zum Einsatz Zum Beispiel zum Anbinden von GPGPUs für künstliche Intelligenz KI und maschinelles Lernen ML mittels neuronaler Netze für schnellen Festspeicher via NVMe sowie für eine schnelle Netzwerkkonnektivität Auch der Storage-Sektor folgt dem Trend Mithilfe von Software Defined Storage können Anwender Storage Area Network SAN -Speichercluster und daran angebundene Network Attached Storage NAS -Systeme in die Randbereiche eines Netzwerks auslagern So ist es möglich kritische Applikationen und Daten vor Ort zusätzlich zu unterstützen und mögliche Ausfallzeiten zu minimieren Sie laufen als virtuelle SAN auf virtuellen Maschinen VM und ermöglichen maßgeschneiderte Speicherapplikationen Zudem gewährleisten sie auf mehreren physikalischen Standorten eine skalierbare Datenund Anwendungssicherheit Allerdings steigen hiermit ebenfalls die Sicherheitsanforderungen Auf die Sicherheit kommt es an Nicht zuletzt deshalb verlangen leistungsfähige Applikationen und Serversysteme die in den Randbereichen der Cloud zum Einsatz kommen nach Hardwareintegrierten Sicherheitsfunktionen Immer mit der Möglichkeit mehrere VM im Prozessor sowie den der jeweiligen VM zugewiesenen RAM-Speicher individuell zu verschlüsseln Ebenso spielt die sichere Migration von virtuellen Maschinen und Containern zwischen lokal getrennten Systemen in modernen Netzwerkund Storage-Infrastrukturen eine zunehmend wich - tige Rolle Beim Aufsetzen oder dem Erweitern eines Virtual Storage Area Network vSAN -Clusters ist es beispielsweise möglich VMs sicher und ohne Unterbrechung der laufenden Dienste auf weitere physikalische Standorte zu migrieren Der Übergang zwischen dem Sichern von Daten und dem Ausfallschutz von Diensten die die Daten verwalten und verarbeiten ist somit fließend und entsprechend an die Bedürfnisse der Kunden anzupassen Nicht zuletzt deshalb fordern Systemintegratoren CPU-Komponenten die langzeitverfügbar und innerhalb der Prozessorserie möglichst Designkompatibel ausgelegt sind So erfüllt ein einziges Design die Anforderungen abgestufter Leistungsund verschiedener Preisklassen Die »Zen«-Mikroarchitektur AMD wird den Ansprüchen mit seinen »Epyc«-Embedded-Prozessorfamilien gerecht Alle Epyc-Baureihen basieren auf der Zen-Mikroarchitektur die AMD erstmals 2017 einführte Sie nutzt die energieeffiziente »FinFET«-Transistortechnik was zu mehr Leistung pro Watt und pro Fläche führt Neu eingeführt hat das Unternehmen mit der Zen-Mikroarchitektur ebenso die sogenannte »Infinity Fabric« die alle Einheiten auf einem Systemon-Chip SoC mit geringer Latenz und hoher Bandbreite verbindet Im Detail sind das die CPU-Cores der Speichercontroller sowie I Ound Systemhubs – beispielsweise für PCIe und Ethernet – sowie Grafik-Cores Sie sind allerdings in den Epyc-Prozessoren nicht vorhanden – und nicht alleine auf einem Die sondern sogar zwischen mehreren CPU-Dies Infinity Fabric regelt außerdem die Verbindung zwischen den CPUs im Dual-Socket-Betrieb Der bandbreitenstarke Verbindungsstrang ist zusammen mit der modularen CPU-Architektur verantwortlich für die hohe Skalierbarkeit aller Prozessoren mit Zen-Mikroarchitektur So nutzt die neue Architektur den sogenannten »Zen Core Complex« CCX der mehrere CPU-Cores zusammenfasst Innerhalb eines CCX hat jeder Core mit derselben niedrigen Latenz Zugriff auf 512 KB L2-Cache pro Core und 8 MB gemeinsamen L3-Cache Zudem sind mehrere CCX zu einem Core Complex Die CCD also einem Chiplet zusammengefasst Mehrere Chiplets ergeben verbunden über die Infinity Fabric den eigentlichen Prozessor der als Multi Chip Module MCM designt ist Bild 1 »Epyc Embedded 3000« – robust und langzeitverfügbar Die Modelle der Epyc-Embedded-3000-Prozessorserie fassen in dieser Struktur bis zu 16 CPU-Kerne für 32 Threads Sie können über vier Speicherkanäle mit bis zu 1 TB DDR4-RAM mit 2 666 MHz versorgt werden 64 PCIe-3 0-Lanes gewährleisten eine hohe I O-Konnektivität AMD bietet Bild 1 AMDs Epyc-Embedded-Prozessoren mit 32 Cores zeigen zwei Core Complex Dies CCDs mit jeweils vier Zen Core Complex CCX a vier Cores auf einem Package Bild AMD