AMD e i data center energeticamente sostenibili; Intervista ad Alexander Troshin

Oggi c’è chi sostiene che la legge di Moore stia rallentando e, con essa, l’incremento della potenza dei nostri sistemi di calcolo. Tuttavia, chi sviluppa servizi di nuova generazione lo fa basandosi sull’assunzione di una potenza di elaborazione sempre maggiore. Questo approccio potrebbe creare seri problemi ad applicazioni che fanno un uso intensivo di calcoli complessi, come le previsioni meteorologiche, il folding delle proteine e anche l’intelligenza artificiale. Molti data center si trovano quindi a dover aumentare la loro capacità di calcolo senza poter usufruire di spazio aggiuntivo e con il vincolo di dover essere anche efficienti dal punto di vista energetico. Si tratta di una situazione complessa, alla quale daranno un contributo importante soprattutto i costruttori di hardware. Per avere un quadro di ciò che sta accadendo e delle prospettive future, abbiamo proposto un’intervista ad Alexander Troshin, Product Marketing Manager di AMD per EMEA.

Vorremmo iniziare parlando di lei. Si può presentare ai nostri lettori? Che ruolo ricopre in AMD e quale è stato il suo percorso professionale per arrivarci?

Si, certamente! Mi chiamo Alex, sono un appassionato di IT e hardware che fornisce supporto all’adozione e alla conoscenza sul mercato delle CPU AMD per i server. Mi occupo di stabilire partnership e di favorire le attività di marketing in area EMEA per la Global Server Business Unit di AMD. Prima di entrare in AMD ho trascorso cinque anni in HPE di cui quattro passati a occuparmi di prodotti AMD in qualità di Category/Product Manager e Alliance & Business Development Manager per due regioni in Europa. Si può quindi dire che la maggior parte della mia carriera l’ho passata con i prodotti AMD e, sinceramente, è esattamente quello che volevo fare perché è divertente!

Andiamo diretti al problema: cosa possono fare i produttori di hardware per aumentare la capacità computazionale di un data center e contemporaneamente mantenerlo energeticamente efficiente?

Non è un problema quanto una sfida interessante. La risposta a questa sfida è essere innovativi: progettare prodotti tenendo conto dell’efficienza energetica e sfruttare i più recenti progressi tecnologici del settore. In particolare, nella progettazione dei semiconduttori, esiste una forte correlazione tra le prestazioni di una CPU e il suo consumo energetico. Diventa quindi fondamentale ottimizzare l’architettura e trovare l’equilibrio giusto tra questi due aspetti. A livello di piattaforma, ci sono molti modi, forme e combinazioni per costruire il sistema. Bisogna decidere i componenti, la loro disposizione, il raffreddamento e così via. Lascio rispondere a questa domanda specifica i nostri partner OEM e ODM. Onestamente, però, in questo momento si stanno facendo molti progressi nel campo della progettazione a basso consumo energetico e mi aspetto che questo processo acceleri in futuro.

AMD, nello specifico, che cosa sta facendo? A cosa state dedicando la maggior parte dei vostri sforzi?

Negli ultimi sei anni abbiamo mostrato il nostro approccio innovativo nel settore delle CPU per i server con le architetture AMD EPYC™ e “Zen” Core. Con “Zen” avevamo tre obiettivi principali: le massime prestazioni, la massima scalabilità e la massima efficienza. Sfruttando un processo di produzione all’avanguardia con i nostri partner tecnologici e un design innovativo, siamo riusciti a portare sul mercato l’idea dei chiplet [un chip in miniatura con un suo set di istruzioni n.d.r.] per processori x86, il resto è storia.

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Oggi deteniamo oltre 300 record mondiali su diversi benchmark e carichi di lavoro inclusi, ovviamente, quelli relativi all’efficienza energetica. A questo si affiancano numerosi casi di successo dei nostri clienti. Inoltre, sulla base della classifica Green500 di novembre 2023, i processori AMD sono alla base di otto dei primi dieci supercomputer più efficienti al mondo dal punto di vista energetico.

Abbiamo anche l’obiettivo di promuovere la sostenibilità dei data center in generale. Il nostro obiettivo, chiamato 30×25, è quello di ottenere, nell’arco temporale dal 2020 al 2025, un aumento dell’efficienza energetica di 30 volte per processori e acceleratori AMD usati per HPC [High Performance Computing n.d.r.] e per l’addestramento di intelligenza artificiale (AI) . A fine 2023 abbiamo raggiunto un miglioramento di 13,5 volte dell’efficienza energetica rispetto al 2020. Questo grazie a una configurazione di quattro APU AMD Instinct MI300A: GPU con integrate delle CPU EPYC™ Genoa di quarta generazione.

L’efficienza energetica di un data center è data dalla combinazione di molti elementi. Quanto è importante il contributo fornito da una buona architettura di calcolo?

È di fondamentale importanza. Tenendo fisse le prestazioni richieste, immaginiamo di poter svolgere le stesse attività in modo ugualmente rapido ed efficiente, ma consumando fino al 30% in meno di energia in determinati scenari. Ottimo, perché ora possiamo anche avere meno rack e sistemi da monitorare e gestire, mantenendo però inalterati i risultati.

Come possiamo ottenere tutto questo? Utilizzando l’architettura computazionale giusta per il nostro caso d’uso o, almeno, in base alle nostre esigenze. L’esempio che ho citato mostra ciò che possiamo ottenere ora con le sole CPU AMD EPYC™ rispetto alle alternative sul mercato. È un dato orientativo e i valori specifici dipenderebbero da un confronto specifico e dalla scelta della CPU. Inoltre, ci sono anche altri fattori come la piattaforma, il raffreddamento e i costi dell’energia. Tuttavia, fornisce una buona indicazione dei vantaggi complessivi.

I processori AMD EPYC™ di quarta generazione sono alla base dei server x86 più efficienti dal punto di vista energetico, offrendo prestazioni eccezionali e aiutando a ridurre i costi energetici. Oltre a ciò, abbiamo una vasta gamma di prodotti per data center, che vanno dalle CPU alle GPU, FPGA, DPU, acceleratori speciali e molto altro. A questo si affianca inoltre e un ampio ecosistema di soluzioni dei nostri partner OEM e ODM, ognuno con le sue tecnologie e il suo portfolio unici.

Ci potete raccontare di un caso reale in cui AMD ha effettivamente migliorato l’efficinza energetica di un data center?

Ho menzionato prima HPC e supercomputer, posso fare due esempi in Europa.

Il KTH Royal Institute of Technology in Svezia ha ottenuto complessivamente circa sei volte più prestazioni a parità di consumo energetico. Circa 25 volte più GFLOPS [miliardi di operazioni di calcolo in virgola mobile al secondo n.d.r.] per Watt con il loro nuovo cluster basato su AMD.

Un’altra storia di successo riguarda LUMI: il supercomputer numero uno in Europa nella lista HPC Top500 di novembre 2023. È uno dei supercomputer più efficienti dal punto di vista energetico al mondo; il numero 7 secondo la Green500 List di novembre 2023. Equipaggiato interamente con CPU e GPU AMD, utilizza energia rinnovabile al 100% e ha ricevuto numerosi riconoscimenti per l’innovazione sostenibile.

Nel settore enterprise, ST Microelectronics ha recentemente raccontato di come AMD EPYC™ può aiutarli a ottenere una riduzione del 33% del consumo di elettricità, migliorando allo stesso tempo le prestazioni e il rapporto qualità-prezzo per core.

Un’altra notizia recente riguarda DAR, in Medio Oriente, che è riuscita a ottenere prestazioni da tre a cinque volte maggiori con un ingombro dei server inferiore del 50% rispetto a quanto previsto inizialmente. Questo, con le nostre CPU AMD EPYC™ a 64 core di quarta generazione.

Mi piace vedere ogni giorno emergere storie di questo tipo in tutto il mondo, soprattutto in EMEA.

Pensa che in futuro raggiungeremo una saturazione in termini di energia per unità di volume? Ovvero, ci troveremo mai in una situazione in cui costruire un nuovo data center sarà l’unica soluzione praticabile per aumentare la capacità di calcolo?

Dipende davvero dalla prospettiva e dal caso specifico. Incontro spesso clienti che hanno una fornitura energetica limitata nel loro data center progettato anni fa e che vogliono espandersi a causa dell’aumento di requisiti di elaborazione o di storage. Per loro, le opzioni di costruire un nuovo data center o di colocation sono da prendere in considerazione.

Ci sono anche altri clienti che dal punto di vista energetico dispongono di un ottimo margine sia nei singoli rack che per l’intero data center. Possono quindi ospitare le prossime generazioni di tecnologie su larga scala e non considerano di costruire qualcosa di nuovo. Alla fine, però, se si tiene conto della crescita esponenziale dei dati e dell’aumento generale dei requisiti di elaborazione per processarli, molte aziende arriveranno comunque a un punto in cui sarà necessaria un’espansione.

Tuttavia, oggi abbiamo la grande opportunità di poter rinnovare ciò che è attualmente in produzione; poiché, spesso, molto spazio potrebbe essere occupato da apparecchiature obsolete e inefficienti. Sostituire i vecchi sistemi con quelli nuovi non solo può aumentare le prestazioni del data center, ma anche diminuire lo spazio e l’energia usati per raggiungere queste prestazioni. Abbiamo ottimi strumenti gratuiti sul sito web AMD per aiutare a stimare il TCO in vari scenari. Li consiglio vivamente a voi e ai vostri lettori.

Oggi si parla molto di progettare architetture energeticamente efficienti. Nonostante questo, raramente si parla di scrivere codice energeticamente efficiente. Lei pensa sia possibile ipotizzare una nuova generazione di sviluppatori con un talento nello scrivere codice energeticamente efficiente?

Dal mio punto di vista è possibile e si collega all’innovazione e al progresso del nostro mondo. Ad esempio, i progressi nell’AI e l’utilizzo del suo potenziale per rendere il codice attuale e futuro più efficiente porteranno a migliori pratiche di programmazione e a una più facile implementazione di queste ottimizzazioni in tutto il settore. Soprattutto, tenendo in considerazione le comunità open source e lo scambio di best practice. Tutto ciò finirà per cambiare la prossima generazione di sviluppatori e persino il nostro approccio alla programmazione. Non vedo l’ora di vedere come si evolverà questo settore in futuro!

La redazione ringrazia Alexander Troshin e AMD per questa interessante intervista a tema energia e architetture di calcolo. Per saperne di più su AMD EPYC™, è possibile fare riferimento alla pagina ufficiale sul sito di AMD.

Obiettivo sostenibilità: Il difficile cammino della transizione energetica

• Fazioli, Roberto (Autore)

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