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英特爾牽手臺積電5nm、6nm和7nm!面向超算、數據中心和基礎運算推出明星產品

章鷹 ? 來源:電子發燒友原創 ? 作者:章鷹 ? 2021-08-22 10:09 ? 次閱讀
(電子發燒友網報道 文/章鷹)為什么英特爾會如此看中高性能計算?Gartner的調查揭示,2020年全球半導體市場的總價值達到4500億美元,其中計算市場擁有2390億美元,大約占到整個市場的一半以上,涵蓋微處理器、控制器、專用集成電路FPGA等關鍵技術。2021年這個市場還在高速增長,作為全球半導體領域最大的IDM廠商,英特爾的混合計算架構、先進工藝、封裝能力和IDM2.0規劃都為在這一市場展現領導者地位做了最好的背書。

在2021年英特爾架構日上,英特爾公司高級副總裁兼加速計算系統和圖形事業部總經理Raja Koduri宣布,英特爾在高性能計算領域實現了三大突破。


“Sapphire Rapids和Ponte Vecchio都是超異構計算的芯片,采用了不同的處理架構設計,Sapphire Rapids里面核的種類沒有Ponte Vecchio多,相對簡單一些,聚焦服務器和云計算領域的計算需求,采用45微米制程,EMIB的封裝集成就可以;Ponte Vecchio更加激進,面對高端的超算中心,這個領域對于芯片功耗、延遲、計算能力要求很高,集成度就更高,基于臺積電先進的N5制程工藝技術,設計均被集成于Foveros封裝中,為提高功率和互連密度形成有源芯片的3D堆疊。我們和其他競爭對手的差別,主要在于我們有不同的技術架構應對不同的需求?!?英特爾中國研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強解釋了高性能計算領域,英特爾兩款主要產品的技術優勢和路線。

Sapphire Rapids:它結合了英特爾的性能核與全新加速器引擎,樹立了下一代數據中心處理器的標準。Sapphire Rapids的核心是一個模塊化的分區SoC架構,得益于英特爾的EMIB多晶片互連封裝技術和先進網格架構,它具有顯著的可擴展性,同時仍保持單晶片CPU接口的優勢。

Sapphire Rapids的核心是一個分區塊、模塊化的SoC架構,采用英特爾的嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)封裝技術,在保持單晶片CPU接口優勢的同時,具有顯著的可擴展性。Sapphire Rapids提供了一個單一、平衡的統一內存訪問架構,每個線程均可完全訪問緩存、內存和I/O等所有單元上的全部資源,由此實現整個SoC具有一致的低時延和高橫向帶寬。

Sapphire Rapids基于Intel 7制程工藝技術,采用英特爾全新的性能核微架構,該架構旨在提高速度,突破低時延和單線程應用性能的極限。

基礎設施處理器(IPU):Mount Evans是英特爾首款專用ASIC IPU,以及全新的基于FPGA的IPU參考平臺——Oak Springs Canyon。通過基于英特爾IPU的架構,云服務提供商(CSPs)可以通過把基礎設施任務從CPU轉移到IPU,從而讓數據中心收益更大化。把基礎設施任務轉移到IPU,能夠讓云服務提供商(CSPs)可以把所有的服務器CPU租給客戶。

Ponte Vecchio基于Xe HPC微架構,提供業界領先的每秒浮點運算次數(FLOPs)和計算密度,以加速AI、HPC和高級分析工作負載。它是基于Intel 7制程工藝的大型芯片,針對Foveros技術進行了優化。

Ponte Vecchio是英特爾迄今為止最復雜的SoC,也是我們踐行IDM 2.0戰略的絕佳示例,它采用多種先進的半導體制程工藝、英特爾變革性的EMIB技術以及Foveros 3D封裝技術。這是我們實現堪比登月難度創新后的一款產品,它包含1000億個晶體管,提供業界領先的浮點運算和計算密度,以加速人工智能、高性能計算和高級分析工作負載。在架構日上,英特爾展示了早期的Ponte Vecchio芯片就已經顯示出領先的性能,在一個流行的AI基準測試上創造了推理和訓練吞吐量的行業紀錄。

英特爾的A0芯片已經實現了超過每秒45萬億次浮點運算的FP32吞吐量,超過5 TBps的持續內存結構帶寬以及超過 2 TBps的連接帶寬。如Xe架構一樣,Ponte Vecchio將由oneAPI支持,后者是英特爾一個開放、基于標準、跨架構、跨供應商的統一軟件堆棧。

自從2020年12月發布第一個版本以來,超過20萬名開發者在獲得Xe HPC之前就已經安裝了英特爾的oneAPI產品。多個領域的獨立軟件開發商已經推出了超過300個采用oneAPI統一編程模型的應用軟件。而且,英特爾有80多個支持Xe HPC的關鍵HPC應用軟件、AI框架和中間件,它們利用oneAPI快速移植當前基于CPU或CUDA的GPU實施。

回望過去一年,科技處于所有人如何溝通、工作、娛樂和應對新冠肺炎疫情的核心。事實證明,強大的計算能力至關重要。展望未來,我們面臨龐大的算力需求,預計到2025年將是1000x(千倍級)的提升,而四年內增加1,000倍相當于摩爾定律的5次方。

英特爾CEO帕特·基辛格也是一位架構師,他說:“我們面臨艱巨的計算挑戰,一定要通過變革性的架構和平臺來解決……正是英特爾才華橫溢的架構師和工程師們,讓這些技術‘魔法’得以成真?!?br />

本文為原創文章,作者章鷹,微信號zy1052625525,轉載請注明以上來源。如需入群交流,請添加微信elecfans999,投稿發郵件到huangjingjing@elecfans.com.

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