Intel melancarkan reka bentuk CPU pusat data generasi akan datang: Reka bentuk Chiplet, prestasi meningkat sebanyak 240%

Generasi cip Intel yang akan datang mesti mempunyai peningkatan prestasi yang besar.

Kerepek Panas tahunan ialah persidangan teknikal yang paling penting dalam industri semikonduktor. Antaranya, pakar dalam bidang cip berkumpul bersama, dan pengeluar cip global sering memilih untuk mengeluarkan produk baharu di sini atau menerangkan arah pembangunan masa depan mereka.

Pada hari Isnin waktu tempatan, di Hot Chips 2023 yang diadakan di Universiti Stanford, Intel mendedahkan buat kali pertama generasi baharu cip pusat data "Sierra Forest" prestasinya per watt telah meningkat sebanyak 240% berbanding sebelumnya generasi, dan dijangka akan dilancarkan pada tahun hadapan.

Pada masa yang sama, Intel membahagikan cip pusat datanya kepada dua kategori buat kali pertama: satu ialah Granite Rapids, memfokuskan pada penggunaan tenaga yang tinggi dan prestasi tinggi yang satu lagi ialah Sierra Forest, memfokuskan pada kecekapan tenaga yang tinggi.

Seterusnya, mari lihat butiran khusus dua cip pusat data, Granite Rapids dan Sierra Forest.

Secara keseluruhannya, Granite Rapids dan Sierra Forest dijangka menjadi kemas kini paling penting dalam ekosistem perkakasan berskala Intel Xeon (Xeon) setakat ini, terima kasih kepada pengenalan E-teras (Teras Kecekapan Tenaga) yang cekap kawasan. .

Mari kita lihat Sierra Forest, yang merupakan cip berskala E-teras Xeon pertama Intel untuk pusat data dan produk utama proses Intel 3 berasaskan EUV. Intel berkata Sierra Forest dijangka tersedia pada separuh pertama tahun depan. Sementara itu, Granite Rapids juga menggunakan proses Intel 3 yang sama.

Dari segi reka bentuk, kedua-dua Granit dan Sierra adalah berdasarkan reka bentuk chiplet, bergantung pada pengkomputeran dan saya yang dibungkus bersama melalui teknologi Intel EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge, jambatan sambung berbilang teras tertanam). O Percampuran chiplet. Bukan itu sahaja, reka bentuk chiplet ini juga unik, menggunakan chiplet pengkomputeran/IO berbeza dan bukannya membungkus chiplet Xeon "lengkap" bersama-sama.

Ini bermakna Granite dan Sierra boleh berkongsi ciplet I/O tujuan am yang dibina pada proses Intel 7.

Selain berkongsi butiran platform, Intel juga menyediakan buat pertama kalinya gambaran keseluruhan peringkat tinggi tentang seni bina yang digunakan oleh teras E dan teras P (teras prestasi). Seperti yang berlaku dengan beberapa generasi Xeon sekarang, Intel memanfaatkan seni bina CPU asas yang sama seperti bahagian penggunanya.

Oleh itu, Granit dan Sierra boleh dianggap sebagai pemproses Tasik Meteor yang telah dinyahbina, dengan Granit yang menampilkan teras Redwood Cove P dan Sierra yang menampilkan teras Crestmont E.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ini adalah percubaan pertama Intel untuk menyampaikan E-teras ke pasaran Xeon. Bagi Intel, ini bermakna menyesuaikan reka bentuk E-Core untuk beban kerja pusat data, satu perubahan yang ketara daripada reka bentuk E-Core yang memfokuskan pengguna generasi sebelumnya.

Intel mendedahkan bahawa Crestmont menawarkan laluan penyahkod arahan 6 lebar serta bahagian belakang sandaran 8 lebar. Walaupun tidak sekuat P-Core Intel, E-Core bukanlah teras yang ringan, dan keputusan reka bentuk Intel mencerminkan perkara ini. Namun, reka bentuknya jauh lebih cekap daripada teras P dalam Granit, baik dari segi ruang cip dan penggunaan kuasa.

Crestmont's L1 arahan cache (I-cache) akan menjadi 64KB, dua kali ganda saiz I-cache dalam reka bentuk terdahulu. Sementara itu, ahli baharu keluarga Crestmont E-core boleh membungkus teras tersebut ke dalam gugusan 2 atau 4 teras, tidak seperti Gracemont, yang pada masa ini hanya menawarkan gugusan 4 teras. Akhir sekali, untuk Sierra/Crestmont, cip akan memberikan arahan sedekat mungkin dengan Granite Rapids. Ini bermakna terdapat sokongan jenis data BF16, serta sokongan untuk pelbagai set arahan seperti AVX-IFMA dan AVX-DOT-PROD-INT8.

Sementara itu untuk Granite Rapids, kami mempunyai Teras Redwood Cove P. Redwood/Granite ialah teras warisan pemproses Xeon, dan perubahannya tidak begitu drastik untuk Intel seperti Sierra Forest, tetapi itu tidak bermakna ia tidak bertambah baik.

Dari segi microarchitecture, Redwood Cove mendapat 64KB I-cache yang sama seperti Crestmont, iaitu 2x kapasiti pendahulunya. Tetapi yang paling ketara, Intel berjaya mengurangkan lagi kependaman pendaraban titik terapung, mengurangkannya daripada 4/5 kitaran kepada hanya 3 kitaran. Pembaikan kependaman arahan asas seperti ini jarang berlaku, jadi kami sentiasa menantikannya.

Selain itu, arkitek mikro Redwood Cove juga mempunyai ciri seperti ramalan cawangan dan prefetching, yang merupakan matlamat pengoptimuman biasa untuk Intel. Apa sahaja yang boleh mereka lakukan untuk meningkatkan ramalan cawangan (dan mengurangkan kos kesilapan yang jarang berlaku) selalunya membayar dividen yang agak besar dari segi prestasi.

Enjin AMX Matrix Redwood Cove mendapat sokongan FP16, terutamanya untuk siri Xeon, manakala FP16 tidak digunakan sebanyak BF16 dan INT8 yang sudah disokong, tetapi ia meningkatkan fleksibiliti AMX secara umum.

Sokongan untuk penyulitan memori juga sedang dipertingkatkan. Redwood Cove di Granite Rapids akan menyokong kekunci memori 2048 256-bit, manakala Sapphire Rapids akan menyokong 128 kekunci.

Walaupun masih terlalu awal untuk bercakap tentang SKU individu untuk Granite Rapids dan Sierra Forest, Intel dengan jelas memberitahu kami bahawa kiraan teras semakin meningkat secara keseluruhan. Cip Granite Rapids akan menawarkan lebih banyak teras CPU daripada Sapphire Rapids (60 untuk SPR XCC). Sudah tentu, 144 teras Sierra akan menyediakan lebih banyak teras CPU.

Di antara kelewatan Xeon sebelum ini dan mengambil masa yang lama untuk membawa cip berskala E-teras Xeon ke pasaran, Intel tidak begitu dominan dalam pasaran pusat data seperti dahulu, jadi Granite Rapids dan Sierra Forest akan Ia menandakan titik perubahan penting dan menunjukkan jalan untuk pembangunan masa depan produk pusat data Intel.

Kami tahu bahawa pusat data yang menggerakkan Internet dan perkhidmatan dalam talian membawa keperluan kuasa pengkomputeran yang besar dan juga menggunakan sejumlah besar elektrik. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan teknologi seperti AI, syarikat teknologi menghadapi cabaran untuk meningkatkan kuasa pengkomputeran dan mengurangkan penggunaan tenaga, yang telah mendorong syarikat cip untuk menumpukan pada meningkatkan kecekapan penggunaan kuasa.

Pada masa ini, dalam pasaran cip pusat data, bahagian Intel secara beransur-ansur dihakis oleh pesaing seperti AMD dan Ampere (pemula yang diasaskan oleh bekas eksekutif Intel Renee James).

Tahun ini, Ampere dan AMD telah melancarkan cip pengkomputeran awan berkecekapan tinggi mereka sendiri, dan Arm turut mencadangkan platform Neoverse V2 di Hot Chips 2023 ini. Apabila persaingan menjadi semakin sengit, tidak dapat dielakkan bahawa Intel akan merasai krisis.

Pautan rujukan:

https://www.anandtech.com/show/20034/hot-chips-2023-intel-details-granite-rapids-and-sierra-forest-xeons

https://www.reuters.com/technology/intel-says-new-sierra-forest-chip-more-than-double-power-efficiency-2023-08-28/

Atas ialah kandungan terperinci Intel melancarkan reka bentuk CPU pusat data generasi akan datang: Reka bentuk Chiplet, prestasi meningkat sebanyak 240%. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!