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英特尔架构日2021精选:“拳拳到肉”

原创 服务器/存储 作者:陶然 时间:2021-08-27 15:23:50 0 删除 编辑

  近日,“英特尔架构日2021”在线上召开,英特尔一口气推出了11款全新的产品和技术,全方位的展示了英特尔在计算架构方面的创新。

  英特尔架构日活动从2019年开始,是英特尔一种全新的会议形式,您可以理解成专业的技术沙龙。在第一期架构日上,英特尔提出了六大支柱的概念,包括制程&封装、内存&存储、架构、互连、安全和软件,依靠六大支持提升领导力。

  正如每个人提到英特尔,脑海中第一个想到的都是CPU一样,六大支柱也是围绕CPU为核心。因此,在今年的架构日上,英特尔宣布未来将采用全新的处理器微架构,这或将是未来10年英特尔发展的推动力。

   重拳一:全新的英特尔能效核微架构

  微架构的概念比较专业,我们可以把它简单的理解为处理器内部的组合方式。

  以往无论是早期的环形总线,还是后来的Mesh架构,英特尔都保持着多个核心,但是从Alder Lake处理器开始,英特尔就开始了多种核心的设计,一方面性能核心来负责复杂的计算,另一方面能效核来负责日常的应用,英特尔也通过硬件线程调度器来实现业务复杂度的动态分配。

  其实这种设计已经很多人在用了,包括英特尔的老对手AMD,从Zen系列开始就是这样,包括最新的苹果M1芯片也是这样,所以英特尔的这次变革毫不奇怪,你可以认为它是产业发展的一个趋势。

  当然了,这种变化主要是为了提升性能,因为从英特尔官方报出的数据来讲,使用全新架构的平台,它的整体性能提升了19%,这是一个平均的成绩,但是以我对英特尔的一向谨慎作风的了解,我也有理由相信,其实许多的项目的成绩都会高于这个数字。

   重拳二:英特尔锐炫

  那么除了新架构之外,英特尔还宣布了显卡的消息。

   X e  HPG是一款全新的独立显卡微架构,专为游戏和创作工作负载提供发烧级的高性能。 X e  HPG微架构为Alchemist系列SoC提供动力,首批相关产品将于2022年第一季度上市,并采用新的品牌名——英特尔锐炫。 X e  HPG微架构采用全新的 X e内核,是一款聚焦计算、可编程且可扩展的元件。

  其实很多人提到显卡的时候,第一时间都会想到英伟达,但是你可能不知道,英特尔的集成显卡其实才是目前市场占有率最高的。

  当然,英特尔这是推出的独立性卡也并非只是针对专业游戏市场。按照官方的话来讲,主要针对的是智能计算的应用。

   基于 X e  HPG微架构的Alchemist SoC能够提供出色的可扩展性和计算效率,并拥有以下关键架构特征:

  1,多达8个具有固定功能的渲染切片,专为DirectX 12 Ultimate设计;

  2,全新 X e内核,拥有16个矢量引擎和16个矩阵引擎(被称为XMX,即Xe Matrix eXtension)、高速缓存和共享内部显存;

  3,支持DirectX Raytracing(DXR)和Vulkan Ray Tracing的新光线追踪单元;

  4,通过架构、逻辑设计、电路设计、制程工艺技术和软件优化,相比 X eLP微架构实现1.5倍的频率提升和1.5倍的每瓦性能提升;

  5,使用台积电的N6制程节点上进行制造;

  英特尔显卡设计的核心是软件优先。英特尔正与开发人员密切合作进行 X e微架构的设计,力求与行业标准保持一致,通过在一个统一的代码库中涵盖集成和独立显卡产品的驱动设计,英特尔的第一款高性能游戏显卡将性能和质量放在首位。

  如今,英特尔已完成了内核显卡驱动程序组件的重新架构,特别是内存管理器和编译器,从而使计算密集型游戏的吞吐量提高了15% (至多80%),游戏加载时间缩短了25%。

   重拳三:下一代英特尔至强可扩展处理器——“Sapphire Rapids”

  Sapphire Rapids代表了业界在数据中心平台上的一大进步。该处理器可在不断变化且要求日益增高的数据中心使用中提供可观的计算性能,并对工作负载进行优化,以在云、微服务和AI等弹性计算模型上提供高性能。

  Sapphire Rapids的核心是一个分区块、模块化的SoC架构,采用英特尔的嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)封装技术,在保持单晶片CPU接口优势的同时,具有显著的可扩展性。Sapphire Rapids提供了一个单一、平衡的统一内存访问架构,每个线程均可完全访问缓存、内存和I/O等所有单元上的全部资源,由此实现整个SoC具有一致的低时延和高横向带宽。

  Sapphire Rapids基于Intel 7制程工艺技术,采用英特尔全新的性能核微架构,该架构旨在提高速度,突破低时延和单线程应用性能的极限。

  Sapphire Rapids提供业界广泛的数据中心相关加速器,包括新的指令集架构和集成IP,以在各种客户工作负载和使用中提升性能。 新的内置加速器引擎包括:英特尔加速器接口架构指令集(AIA);英特尔高级矩阵扩展(AMX);英特尔数据流加速器(DSA)。

  这些架构上的改进使Sapphire Rapids能够为云、数据中心、网络和智能边缘中广泛的工作负载和部署模式提供开箱即用的性能。该处理器旨在通过先进的内存和下一代I/O,包括PCIe 5.0、CXL 1.1、DDR5和HBM技术,来推动行业技术转型。

   重拳四:基础设施处理器(IPU)

  IPU是一种可编程的网络设备,旨在使云和通信服务提供商减少在中央处理器(CPU)方面的开销,并充分释放性能价值。

   英特尔基于IPU的架构有以下主要优势:

  1,基础设施功能和客户工作负载的强分离使客户能够完全控制CPU;

  2,云运营商可以将基础设施任务卸载到IPU上,更大化实现CPU利用率和收益;

  3,IPU可以管理存储流量,减少时延,同时通过无磁盘服务器架构有效利用存储容量;

  借助IPU,客户可以通过一个安全、可编程、稳定的解决方案更好地利用资源,使其能够平衡处理与存储。

  英特尔认识到“单一产品无法满足所有需求”,因此对其IPU架构进行了更深入的研究,并推出了以下IPU家族的新成员——均为应对多样化数据中心的复杂性而设计。

   最后引用一下英特尔CEO帕特·基辛格的发言作为结尾:

  以上,各位看到的是近十年来英特尔在X86架构上取得的最重要的进展之一,我们面临艰巨的计算挑战,一定要通过变革性的架构和平台来解决……正是英特尔才华横溢的架构师和工程师们,让这些技术“魔法”得以成真。

  世界正依赖架构师和工程师来解决艰巨无比的计算问题,以造福人类。这就是为什么英特尔的战略和执行不断加速以满足所需。英特尔正疾步前行。

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