上周，AMD发布了基于“Zen 3”微架构的EPYC 7003系列服务器处理器，代号“Milan”（中文：米兰）。
得益于Zen 3微架构的改进与优化，相比EPYC 7002系列处理器，第三代的EPYC处理器IPC性能提升了19%左右；同时，第三代EPYC处理器还增强了安全方面的功能，以防范Spectre（幽灵）、Meltdown（熔断）等漏洞造成的数据泄露风险。
从目前AMD公布的信息来看，第三代EPYC处理器共有19个型号，核心数量从8核心到64核心不等，TDP功耗从155W到最高280W，最高主频可达4.1GHz。在内存配置方面，第三代EPYC处理器更具灵活性，除了继续支持四、八通道内存配置以外，还额外增加了对六通道内存配置的支持。
改进的“Zen 3”微架构：IPC性能提升19%
微架构对处理器性能发挥至关重要。EPYC 7003系列处理器使用Zen 3微架构，相比于Zen 2微架构，Zen 3在L1缓存、分支预测以及执行引擎等环节进行了改进和增强，使得IPC（Instruction Per Clock，每时钟周期指令）的性能提升了19%。
据AMD的资料显示，性能提升主要得益于Zen 3微架构中对于缓存、分支预测、前端以及加载/存储等环节的优化。图右为各环节改进对性能提升所起到的比例（图源自AMD官方）
具体来说，在一定程度上可以分为前端、执行和加载/存储三大方面的改进，结合Zen 2微架构，可以很清晰地看到Zen 3的改进，如下图所示：
相对于Zen 2，Zen 3在微架构上的改进和增强
在前端方面，Zen 3微架构提供了更大的L1 BTB，同时对分支预测进行了增强，并对操作缓存（Op-cache）进行了优化；在执行方面的改进则减少了选择器操作延迟并提升精度；在加载/存储方面则在Zen 2微架构的每周期2个加载操作和1个存储操作的基础上，增加到Zen 3的每周期3个加载操作和2个存储操作，有效提升了加载/存储带宽，并有更灵活的加载/存储操作。
相同的核心数量 更高的性能
除了Zen 3微架构的改进之外，第三代EPYC处理器依旧采用“Chiplet”的方式来组成满足不同性能需求市场的处理器型号，从处理器参数上看，似乎与第二代EPYC处理器区别不大，比如最高64核心128线程，每Chiplet共享的32 MB L3缓存，依旧7nm（CCD）/14nm（IOD）制程工艺等等，但实际上，在第三代EPYC处理器内部却做了多项改进，并有效提升了EPYC 7003系列处理器在实际应用中的性能。
第三代EPYC处理器示意图，除了最高64核心128线程，以及共享32MB L3缓存之外，还有八通道的DDR 4内存（支持最新的3200 MHz内存）以及128条PCIe通道（支持PCIe Gen3/4），好像看起来与第二代区别不大
从物理外观上看，Milan（第三代EPYC）处理器与Rome（第二代EPYC）区别不大，甚至使用相同的处理器插槽，原本使用Rome处理器的服务器只需要升级BIOS就可以更换使用Milan处理器。但在Milan处理器内存，却有多项改进，最大的改进就是每Chiplet中共享L3缓存方面。
在Rome处理器中，每个CCD（Core Chiplet Die）由两个CCX（CPU Complex）组成，每个CCX包括4个核心与各自独立的L1和L2缓存，以及共享的16MB L3缓存，实际上每个核心实际上能够直接访问的L3缓存为16MB。但在Milan处理器中，每个核心都可以直接访问所有的L3缓存，即32MB直接访问L3缓存，更大的缓存意味着更好的性能。
基于Zen 2架构的Rome处理器与基于Zen 3架构的Milan处理器，每个CCD上核心能够直接访问的L3缓存容量不同，Milan处理器中的每个核心都可以直接访问32MB的L3缓存
每核心可直接访问的L3缓存容量增大，在某些场景下，能够显著提升数据处理的速度。例如在某些高性能场景下，较大指令会占据高达8MB的共享L3缓存，如果是在Rome处理器上运行，每个核心用于数据实际处理的L3缓存则只有8MB，而使用Milan处理器，则可高达24MB，三倍可用的共享L3缓存。
Milan处理器中，每个核心可直接访问使用的L3缓存容量提升了三倍，不仅意味着更好的容量，也意味着更低的延迟。如果L3缓存容量不够，意味着要从内存中获得数据，会极大地增大延迟
Milan处理器的另一个改进在于内存配置，增加了对六通道内存配置的支持。上一代的Rome处理器支持四通道和八通道两种内存配置，用户可以根据实际应用需求来选择成本优先或性能优先。而Milan处理器在此基础上，增加了六通道内存配置，为用户提供更灵活的内存配置选择。
Milan处理器中的四、六、八通道内存配置示意图，可根据实际应用需求来灵活配置内存
除了上述性能改进之外，Milan处理器还在安全方面做了进一步增强。众所周知，在过去几年中，针对处理器本身的Spectre(幽灵)、Meltdown(熔断)等漏洞一直让企业担忧不已。发布第一代EPYC处理器的时候，AMD就将数据安全问题提升到极高的层次，在EPYC处理器中有一颗专用于安全的芯片，从Naples到Rome，再到现在Milan，AMD不断对EPYC处理器中的安全功能进行增强。
在安全方面，AMD在处理器上设计了诸多防范功能，比如信任根、内存加密、虚机内存加密等等功能，帮助企业应对各种安全问题
19款处理器产品 针对三大典型场景
AMD目前公布了19款Milan处理器型号，核心数量从8核到64核不等，TDP功耗也从最低155W到最高280W不等，与Rome参数相同，支持八通道DDR4内存，最高4TB内存容量以及128条PCIe 4.0通道，但性能更高。
AMD公布的Milan处理器型号，一共19款，不同核心数量与不同的处理器频率，决定了TDP功耗高低不一
根据这19款Milan处理器的不同核心与主频，以及TDP功耗，AMD将其大致分为三大应用市场：高性能需求型、多核密度需求型以及均衡型。
根据Milan处理器中的不同性能与功耗，大致可面向三种不同的应用市场
苛刻性能需求型：尽管单颗处理器的核心数量要少一些（最高32核心），但主频更高，例如72F3处理器，其最高可达4.1GHz主频。对于某些特定应用而言，相比于多核心，高主频更能提升应用性能。
多核密度需求型：最典型的应用场景就是公有云市场，更多的核心能够容纳更多的云主机，能够带来更高的受益；更多的核心还意味着对服务器数量需求的降低。
疫情发生以来，远程会议及协同办公需求井喷。2020年1月29日-2月6日，8天腾讯会议紧急扩容超过10万台云主机，投入的计算资源超过100万核。鲜为人知的是，本次腾讯会议扩容的100万核服务器资源全部由腾讯云自研的服务器星星海提供支撑。星星海也是腾讯联手AMD，基于AMD罗马（Rome）平台（第二代EPYC处理器）下深度定制CPU，通过腾讯云的基础架构能力和AMD CPU特性的高度融合，实现行业卓越单核性能和单核TCO；根据测试，星星海可以实现云服务实例综合性能提升35%。
均衡型：面向通用服务器市场，兼顾性能与功耗。这一分类的Milan处理器TDP功耗基本都控制在225W以内。就通用服务器市场而言，大多采用服务器内部风扇进行散热（俗称“风冷”）。
业内主流认为，风冷散热服务器的TDP功耗不能超过240W，当然也有经过特殊设计的“风冷”服务器可支持最高TDP 280W的EPYC处理器，比如Dell EMC推出的PowerEdge R7525服务器。
自从AMD于2017年推出第一代EPYC处理器（代号：Naples，那不勒斯），2019年推出第二代代号Rome（罗马）的EPYC处理器，以及2021年的第三代EPYC处理器（代号：Milan，米兰），性能不断提升，其生态合作伙伴也不断增加，除了前文提到的腾讯“星星海”服务器之外，还有发布第一代EPYC处理器就与AMD达成战略合作的百度。
除了传统的OEM和ODM服务器供应商之外，公有云供应商也是AMD的重要合作伙伴，可以看到，几乎世界上几大主流的公有云服务商都规模部署并使用了EPYC处理器，从AMD透露的信息，国内领先的阿里云也加入到EPYC的生态系统之中
五年来，AMD按序就班地更新EPYC处理器，极大地增强了用户市场的信心，也推动了EPYC处理器生态系统的完善。同时，EPYC处理器以其强劲的性能和适宜的性价比，也正不断巩固并扩大用户市场。
