На мероприятии Intel Industrial Summit компания показала новые решения для периферийных вычислений и промышленных систем: платформу Atom x6000E, а также новые процессоры Pentium и Celeron серий N/J и индустриальные версии Core i3/i5/i7 11-го поколения известного как Tiger Lake. Для x6000E, Pentium и Celeron используется классический, «старый» 10 нм, а кристаллы Tiger Lake производятся с использованием «нового» 10 нм, так называемого SuperFIN.

Платформа Intel Atom x6000E (Elkhart Lake) универсальна и позволяет решать широкий круг задач. Она может применяться в производящей промышленности и энергетике, в системах управления «умного города», в здравоохранении и медицине и во многих других отраслях, где требуется обработка достаточно серьёзных входных потоков данных в реальном времени. При этом платформа отвечает самым строгим требованиям безопасности.

По сравнению с предыдущими процессорами Atom аналогичного назначения в серии x6000E однопоточная производительность возросла в 1,7 раза, многопоточная — в 1,5 раза, а производительность графической подсистемы вдвое. Для повышенной временной точности в новинках реализована поддержка технологий Intel Time Coordinated Computing (TCC) и Time-Sensitive Networking (TSN).

Как и полагается современной SoC для периферийных вычислений, в составе x6000E имеются блоки критографических ускорителей, а для IoT имеется интегрированный микроконтроллер ARM Cortex-M7, отвечающий за работу Intel Programmable Services Engine (Intel PSE). Он работает независимо от остальных блоков и предоставляет возможности удалённого управления SoC, обработки низкоскоростного ввода-вывода от различных сенсоров, запуск приложений реального времени и синхронизацию. Есть также и чисто аппаратные средства обеспечения ИТ-безопасности, объединённые под именем Intel Safety Island.

Также в целях обеспечения надёжности реализован широкий спектр средств удалённого мониторинга и управления, как в режиме in-band, так и в out-of-band. Включение, выключение, сброс и перезагрузку можно выполнять даже если система в целом не отвечает. Модели Atom x6427FE и x6200FE отвечают стандартам функциональной безопасности IEC 61508 и ISO 13849, они прошли соответствующую сертификацию, так что использовать их можно и в системах жизнеобеспечения, в комплексах управления АЭС или нефтеперабатывающего предприятия.

Серия Intel Atom x6000E включает в себя процессоры с двумя или четырьмя ядрами, их частотный диапазон составляет от 1,0 до 1,9 ГГц, в турборежиме частота может временно увеличиваться до 3,0 ГГц. Аналогичные частотные формулы имеют и Pentium/Celeron, базирующиеся на ядрах Tiger Lake (11 поколение). Контроллер памяти может работать либо с LPDDR4x (4×32 бита, максимум 4267 Мт/с, 16 Гбайт при 3200 МГц, всего до 64 Гбайт) или DDR4 (2×64 бита, 3200 Мт/с, максимум 32 Гбайт, всего до 64 Гбайт), есть поддержка in-band ECC для обычных модулей без ECC. Объём кеша составляет 1 Мбайт у самой младшей модели, во всех остальных случаях он равен 1,5 Мбайт.

В соответствии с современными требованиями к графике, новинки Atom поддерживают подключение до трёх независимых дисплеев с разрешением 4K при 60 Гц, для этого служат интерфейсы Display Port 1.3 и HDMI 2.0b. Также поддерживается подключение экранов по eDP или MIPI DSI. Сам графический движок Intel UHD Graphics может иметь конфигурацию с 16 или 32 исполнительными блоками, работающими на частоте до 400 МГц, а в турборежиме — и до 800 МГц. Они поддерживают различные режимы вычислений для работы в качестве инференс-системы. Новые SoC Intel выполнены в едином корпусе FCBGA1493, однако под крышкой скрываются два кристалла — вычислительный и PCH.

У более мощных процессоров с ядрами Tiger Lake графика тоже намного мощнее, она представлена блоками Iris Xe, которых в составе чипа может быть до 96, к тому же новая графическая архитектура лучше подходит для систем принятия решений (инференс) и задач машинного зрения. Такая графическая подсистема может одновременно обрабатывать до 40 потоков видео в формате 1080p при 30 кадрах в секунду, а выводить — либо четыре потока 4K, либо два, но уже в 8K.

Подобные мощности позволяют использовать Tiger Lake в системах, для которых требуется детерминированная, строго синхронизированная по времени работа, либо в гибких системах машинного зрения с ИИ-компонентами. Безопасности способствует возможность полного шифрования содержимого оперативной памяти.

Коммуникационные возможности новых промышленных процессоров Intel также соответствуют требованиям времени: новые SoC несут на борту три MAC-контроллера, способных работать на скорости 2,5 Гбит/с, причём, в моделях с поддержкой TSN обеспечивается режим реального времени с минимальными задержками. Также общение «с внешним миром» происходит посредством 8 линий PCI Express 3.0, четырех портов USB 3.1 и 10 портов USB 2.0. Имеется два порта для подключения флеш-накопителей с интерфейсом UFS 2.0. В референсной платформе Intel реализована и поддержка UART и JTAG (разъём MIPI-60).

У более мощных Tiger Lake из серий i3/i5/i7 возможности несколько иные: встроенных MAC два, один из которых работает в режиме 1GbE, другой поддерживает cкорость 2,5GbE, в некоторых моделях дополнен поддержкой Time-Sensitive Networking. Поддерживается подключение дискретного сетевого контроллера I225LM/IT. Что касается беспроводной части, то имеется поддержка Wi-Fi со скоростями до 1,73 Гбит/с, а также Bluetooth 5.0. Для расширения инференс-способностей поддерживается подключение дополнительного ускорителя Intel из серии Movidius. Также реализованы стандарты PCIe 4.0 (четыре линии) и Thunderbolt/USB 4 (четыре порта).

Теплопакеты достаточно скромные: от 4,5 до 12 Ватт у Atom, до 28 Ватт у Tiger Lake. Улучшенный техпроцесс позволяет последним быть существенно быстрее аналогичных Core 8 поколения, в зависимости от характера нагрузки это до 23% (однопоточная) или до 19% (многопоточная), а графическая подсистема и вовсе практически в три раза быстрее за счёт новой архитектуры.

Новые процессоры имеют широкий спектр программной поддержки. В первую очередь, это, естественно, Microsoft Windows 10 IoT Enterprise и Yocto Project Linux, разрабатываемая сообществом Yocto совместно с Intel. Поддерживается также запуск Ubuntu, Wind River Linux LTS и Android 10 (только 64-битная версия). Для Tiger Lake также заявлена совместимость с Wind River VxWorks.

В качестве загрузчика может использоваться как обычный BIOS/UEFI, так и открытые Intel Slim Bootloader и coreboot. Часть, отвечающая за подсистемы безопасности и реального времени, работает под управлением Zephyr RTOS, также открытой. В число партнёров Intel, отвечающих за код BIOS, входят American Metatrends, Thundersoft, Byosoft, Insyde и Phoenix.

Для создания ПО компания предлагает расширенный комплект разработчика: инструменты для реализации Time Coordinated Computing, Intel Media SDK, набор Intel для OpenVINO, Intel System Studio и Intel Context Sensing SDK. Intel понимает всю важность рынка периферийных вычислений, за которым, судя по всему, будущее промышленности: любая производственная задача будет неизбежно порождать серьёзные потоки данных и требовать от системы управления минимальных задержек. Именно поэтому периферийные вычислительные устройства, к которым относятся и новые процессоры Intel, столь важны. Неудивительно, что компания уделяет много внимания как аппаратным возможностям, так и программным компонентам в новой платформе.

На днях стало известно, что корпорация Intel получила разрешение от властей США разрешение на поставку продукции Huawei, а сегодня компании представили новый высокопроизводительный стоечный сервер FusionServer Pro 2488H V6 в форм-факторе 2U. Решение походит для использования в составе облачных сред, систем виртуализации, платформ HPC-вычислений и пр.

Новинка допускает установку до четырёх процессоров Intel Xeon Scalable третьего поколения (Cooper Lake) с максимальным значением рассеиваемой тепловой энергии (показатель TDP) до 250 Вт. Для модулей оперативной памяти DDR4-3200 доступны 48 разъёмов. Кроме того, можно задействовать до 24 модулей Intel Optane PMem 200. В сумме можно получить до 18 Тбайт памяти.

Сервер может быть оборудован 25 накопителями в форм-факторе 2,5 дюйма с интерфейсом SAS/SATA. Допускается также установка двух твердотельных накопителей типоразмера М.2. Поддерживаются массивы RAID 0, 1, 1E, 5, 50, 6, 60.

Предусмотрена возможность установки двух полноразмерных двухслотовых GPU-акселераторов. Один слот PCIe выделен для карты OCP 3.0 NIC. Питание обеспечивают два блока мощностью до 3000 Вт с возможностью «горячей» замены.

Говорится о совместимости с программными платформами Microsoft Windows Server, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, CentOS, Citrix XenServer и VMware ESXi. Сервер имеет размеры 86,1 × 447 × 790 мм. Более подробно с техническими характеристиками устройства можно ознакомиться на этой странице. 

Компания Axiomtek анонсировала одноплатный компьютер PICO317, предназначенный для использования в сфере промышленного Интернета вещей (IIoT). В качестве возможных областей применения называются системы автоматизации, транспорт, ретейл и пр.

Новинка имеет размеры 100 × 72 мм. Основой служит процессор Intel Atom x5-E3940 поколения Apollo Lake с четырьмя вычислительными ядрами, работающими на тактовой частоте 1,6 ГГц (динамически повышается до 1,8 ГГц). Поддерживается использование до 8 Гбайт оперативной памяти DDR3L-1867 в виде одного модуля SO-DIMM.

Для подключения накопителя доступен порт SATA 3.0, кроме того, имеется коннектор mSATA. Присутствуют звуковой кодек Realtek ALC662 HD и сетевой контроллер Gigabit Ethernet на базе Intel i211-AT.

Предусмотрен интерфейс HDMI с возможностью вывода изображения с разрешением до 4К, а также LVDS. Доступны два порта USB Type-C, полноразмерный порт USB 3.0 Type-A, гнездо для подключения сетевого кабеля и стандартный 3,5-миллиметровый аудиоконнектор.

Одноплатный компьютер способен функционировать в широком температурном диапазоне — от минус 40 до плюс 70 градусов Цельсия. Более подробную информацию об изделии можно найти на этой странице. 

Компания Chenbro анонсировала гибридную систему хранения данных RB238G13-U04 корпоративного класса, рассчитанную на монтаж в стойку. Новинка выполнена в формате 2U на аппаратной платформе Intel: задействована материнская плата на наборе логики Intel C621, допускающая установку двух процессоров Intel Xeon Scalable.

Решение оборудовано 20 отсеками для 2,5-дюймовых накопителей с интерфейсом SATA/SAS: это могут быть традиционные жёсткие диски или твердотельные изделия. Кроме того, есть четыре посадочных места для быстрых флеш-накопителей NVMe.

Для модулей оперативной памяти DDR4-2666 предусмотрены 16 разъёмов: в систему можно установить до 2 Тбайт ОЗУ. Возможности расширения обеспечиваются за счёт трёх слотов PCIe Gen 3 x16 и одного слота PCIe Gen 3 x8, в которые можно устанавливать низкопрофильные карты.

Система располагает двумя сетевыми портами 10GbE. Предусмотрен один порт USB 3.0 для подключения внешних устройств.

Габариты составляют 658,2 × 438,0 × 87,0 мм, вес — 23 кг. В центральной части корпуса располагаются четыре 80-мм вентилятора охлаждения. Питание обеспечивают два блока мощностью 1200 Вт.

FPGA всегда выручали разработчиков, когда требовалась гибкость в конфигурировании, но именно сегодня ПЛИС выходят на новый уровень и находят применение во всё большем количестве сценариев — в «умных» сетевых адаптерах, в системах машинного обучения, в прототипировании новых процессоров и во многих других. Одной из популярных серий ПЛИС является Intel Stratix, а сейчас S2C, известный разработчик средств прототипирования, представил новый комплекс на базе Stratix 10 GX.

ПЛИС удобны, в числе прочего, тем, что позволяют сэмулировать практически любую процессорную архитектуру. Конечно, такой «процессор» будет работать намного медленнее полностью реализованного в кремнии, но зато программируемость матриц позволяет производить отладку и усовершенствование архитектуры ещё на этапе проектирования. Существуют даже эмуляторы игровых консолей, реализованные полностью на ПЛИС и воспроизводящие все ошибки и особенности оригинальных приставок, которые часто использовались создателями игр для достижения какого-либо эффекта. Это наиболее точный способ эмуляции аппаратных решений.

Но разработка современных процессоров и SoC требует большого количества логических ячеек, поскольку такие архитектуры намного сложнее архитектур прошлого. И такой известный разработчик систем прототипирования, как S2C, предложила своё видение «аппаратного эмулятора», заложив в его основу сверхмощные матрицы Intel Stratix 10 GX 10M. Это одна из самых мощных в мире ПЛИС, с более чем 10 миллионами логических элементов и 48 трансиверами, каждый из которых развивает 17,5 Гбит/с, а внутренние части микросхемы связаны шиной EMIB, и межкристальная скорость составляет 6,5 Тбит/с.

S2C создаёт полные комплексы прототипирования на базе ПЛИС Xilinx или Intel

Новинка S2C носит название Prodigy Logic System Quad 10M. Она довольно компактна, но тем не менее, включает в себя четыре микросхемы Stratix 10 GX 10M. Таким образом, общее количество элементов в системе достигает 40,8 миллионов, а количество слайсов DSP — почти 14 тысяч. Компания говорит об эквиваленте 300 миллионов элементов ASIC, это число выглядит весьма внушительно. Заявляется также о самом выгодном соотношении удельной стоимости в пересчёте на ячейку.

Система содержит встроенный отладочный модуль (Prodigy Multi-Debug Module), способный работать в различных режимах. За счёт наличия 4608 высокоскоростных линий ввода-вывода обеспечивается подключение различных дочерних карт, так что система полностью модульная. Уже на старте поставок компания S2C говорит о совместимости более чем с 90 прототипами дизайнов и бесшовной интеграции с уже имеющимися средствами разработки, такими как Prodigy Player Pro и Prodigy ProtoBridge.

Основное назначение Quad 10M — разработка SoC нового поколения, особенно делается упор на беспроводные сети пятого поколения. Заказать S2C Prodigy Logic System Quad 10M можно уже сейчас, для этого можно воспользоваться формой заказа на сайте разработчика.

Устройства на базе энергонезависимой памяти 3D XPoint по брендом Optane уже достаточно давно занимают на рынке SSD уникальную нишу решений. Они особенно хорошо проявляют себя на мелкоблочных случайных операциях, и по этой причине снискали популярность в высокопроизводительных СХД в качестве кеш-накопителей. Цены на Optane не отличаются гуманностью и в 2020 году, но так ли уж выгодны они Intel?

Как говорит статистика, о прибыльности Optane корпорация Intel, точнее, её подразделение Non-volatile Solution Group (NSG), сложно было говорить очень долго. Начиная с 2016 года, каждый квартал, если верить аналитикам, NSG вынуждена была рапортовать об убытках, причём, иной раз достигающих 30-40%. Некоторые исключения можно было наблюдать в 2017 и 2018 годах, но лишь в отдельных кварталах и уже в начале 2019 подразделение было вынуждено вновь сообщить о существенных убытках.

Зарубежные источники сообщают, что в целом, производство и продажи устройств NAND в течение полугода, до второго квартала 2020, приносили Intel прибыль, однако именно Optane тянули общие показатели «на дно», сводя усилия компании не просто к нулям, а в область отрицательных значений. Но во втором квартале ситуация изменилась и NSG сообщила о прибыли на уровне $322 миллионов и доходности 19%. Это сопоставимо с финансовыми показателями таких конкурентов Intel NSG, как SK Hynix и Micron, хотя и ниже, чем, например, у Samsung или Western Digital.

Такие показатели свидетельствуют о том, что Optane, судя по всему, уже не является для NSG «якорем». Как утверждается, это произошло благодаря наращиванию объёмов выпуска таких устройства, что привело к срабатыванию эффекта масштаба и стоимость производства одной единицы продукции снизилась в достаточной степени. Ожидается, что тенденция останется положительной и в будущем.

Intel Optane в исполнении M.2 — подходящий вариант для высокоплотных СХД

Однако не исключается и возможность отказа Intel от выпуска Optane под собственным крылом — ранее компания уже отказалась от работ над многими типами энергонезависимой памяти, кроме NAND. В этот печальный список входят самые разные технологии, от SRAM и DRAM до экзотики вроде пузырьковой памяти и PCM.

Напомним, что в разработке 3D XPoint участвовал альянс Micron и Intel, и последняя в настоящий момент закупает кристаллы именно у бывшего партнёра. В свете тенденций Intel к концентрации усилий вокруг различных «сопроцессоров», включая ПЛИС, а также разработки программного обеспечения, существует некоторая вероятность того, что «синие» оставят в своём производстве лишь 3D NAND, особенно в набирающем популярность четырёхбитном варианте QLC.

Компания Congatec анонсировала решения промышленного класса conga-TC570 COM Express Type 6 и conga-HPC/cTLU COM-HPC — первые вычислительные модули (Computer-On-Module), построенные на новейшей аппаратной платформе Intel Tiger Lake. Изделия выполнены в виде плат с размерами соответственно 95 × 95 и 95 × 120 мм.

Обе новинки могут комплектоваться процессором Intel Core одиннадцатого поколения серии i3/i5/i7 с графикой Iris X^e и показателем TDP, конфигурируемым в диапазоне от 12 до 28 Вт. Допускается использование до 64 Гбайт оперативной памяти DDR4 в конфигурации 2 × 32 Гбайт SO-DIMM. Для вывода изображения могут быть задействованы интерфейсы HDMI 2.0/2.1 и DP 1.4.

Модуль conga-TC570 COM Express Type 6 наделён сетевым контроллером Intel i225 Gigabit Ethernet и двумя портами SATA 3.0 для подключения накопителей. Доступны восемь линий PCI Express 3.0.

Для более требовательных задач предлагается решение conga-HPC/cTLU COM-HPC, которое располагает двумя сетевыми интерфейсами 2.5GbE и шестью портами SATA 3.0. Могут использоваться четыре линии PCI Express 4.0 и восемь линий PCI Express 3.0.

Новинки будут предлагаться в коммерческой и промышленной версиях. В первом случае диапазон рабочих температур простирается от 0 до 60 градусов Цельсия, во втором — от -40 до +85° C.

Без поддержки со стороны ПО и особенно средств для его разработки, толку от любого аппаратного обеспечения мало. Поэтому вендоры стараются заранее добавить поддержку новых платформ в популярные проекты. В первую очередь, в наборы компиляторов. Причём сделать это надо заранее, до выхода очередного мажорного релиза. Из патчей для них также можно почерпнуть информацию об особенностях ещё не вышедших платформ.

Конкретно с Sapphire Rapids подготовка к выходу выглядит несколько преждевременной, так как эти чипы появятся только в 2021 году или, если говорить точнее, до конца 2021 года. Мы уже знаем, что они получат поддержку PCIe 5.0 и DDR5, но гораздо интереснее то, какие инструкции они получат. Впрочем, тут пока ничего неожиданного нет — статус самого крупного и значимого нововведения после появления AVX-512 всё ещё числится за набором Intel AMX, который создан специально для матричных операций. Они расширят возможности работы с машинными обучением, дополнив поддержку bfloat16 и VNNI.

Фото: PCWatch Japan

Clang в LLVM получит поддержку AMX-TILE, AMX-INT8 и AMX-BF16 в дополнение к ранее объявленным в GCC инструкциям AVX512F, AVX512VL, AVX512BW, AVX512DQ, AVX512CD, AVX512VNNI, AVX512BF16 и AVX512VP2INTERSECT. Кроме того, есть ряд новых инструкция, связанных с TSX, работой с кешем/регистрами/буферами, энергосбережением и трассировкой в самом CPU. Это пока не полный список всех нововведений, но большая часть из них должна быть добавлена к финальным релизам: GCC 11 должен появиться в самом начале 2021 года, а выход LLVM 12 запланирован на февраль.

Компания Axiomtek анонсировала материнскую плату IMB525R формата ATX на наборе логики Intel C246. Новинка подходит для формирования рабочих станций промышленного класса, систем автоматизации, различных тестовых платформ и пр.

Плата допускает установку процессоров Intel Xeon E, Core i7/i5/i3, Pentium и Celeron в исполнении LGA 1151. Чип может функционировать в тандеме с оперативной памятью DDR4-2666/2400 объёмом до 128 Гбайт (4 × 32 Гбайт).

Для подключения накопителей доступны пять портов SATA 3.0; возможно формирование массивов RAID 0/1/5/10. За возможности расширения отвечают один разъём PCIe x16, два слота PCIe x4 и четыре слота PCI.

В арсенале материнской платы — гигабитные сетевые контроллеры Intel i219-LM и Intel i211-AT, звуковой кодек Realtek ALC662 и разъём PCIe Mini.

На интерфейсной панели можно обнаружить коннекторы D-Sub, DVI-D, HDMI и DisplayPort для вывода изображения, четыре порта USB 3.1, последовательный порт, два порта RJ-45, коннектор PS/2 для клавиатуры/мыши и набор аудиогнёзд. Габариты составляют 305 × 244 мм.

Популярность различных служб потокового видео чрезвычайно высока, и это означает, что со стороны серверов и ЦОД востребованность решений, способных в реальном времени транскодировать множество видеопотоков, так же высока. В портфолио Intel уже много лет есть серия особых ускорителей под общим названием Visual Compute Accelerator. До недавнего времени в них использовались процессоры Xeon со встроенной графикой Iris Pro, но с появлением Intel Xe VCA может получить новое дыхание.

Так был устроен Intel VCA2

Ускорители из серии VCA действительно уникальные решения: в стандартный двухслотовый конструктив платы расширения PCIe Intel умещала три процессора общего назначения Xeon E3-1200 v4, каждый с собственным модулем eDRAM объёмом 128 Мбайт и массивом DRAM объёмом 32 Гбайт. Такой ускоритель мог обрабатывать 14 потоков в формате 4K при 30 кадрах в секунду или 44 потока в более низком разрешении 1080p. Но не столь давно платы Intel VCA2 получили статус EOL — их жизненный цикл закончен.

Для коммутации VCA2 использвовала два чипа PEX. В SG1 придётся коммутировать PCIe для четырёх чипов

Прямой замены VCA2 сейчас нет; по всей видимости, такая архитектура не оправдала себя в должной степени. Но, как известно, компания готовится выложить на стол новый козырь в виде графических процессоров Xe. Помимо монструозных Xe-HP, предназначенных для вычислительных задач, «синие» готовят и интегрированную Xe-LP, которая должна дебютировать в новых мобильных процессорах Tiger Lake уже 2 сентября.

Архитектура Xe-LP имеет и дискретный вариант: Discrete Graphics 1 (DG1). Прототип такой платы довольно компактен, он сопоставим по габаритам с графическими картами начального уровня AMD и NVIDIA. Судя по отсутствию дополнительных разъёмов питания, он должен укладываться в 75-ваттный пакет энергопотребления. Похоже, гипотетический ускоритель VCA3 будет называться SG1, поскольку Intel упомянула, что SG1 как раз и нацелен на применение в области ускорения обработки видео и потокового вещания. Это хорошо согласуется с «отставкой» VCA2 — ускорители на базе архитектуры Xe явно производительнее и процессорной части, и Iris Pro, тем более что отдельно последняя не выпускается.

Представитель Intel подтвердил Anandtech, что SG1 будет иметь четыре чипа DG1 на одной плате. Как и VCA2, гипотетический пока ещё VCA3/SG1 должен получить сетевую часть. Какой объём памяти будет сопровождать DG1 в этих платах, пока неизвестно, как и то, каким образом будут распределяться линии PCI Express. Уверенно можно сказать только то, что новый процессор сможет транскодировать видео в форматах AVC, HEVC, MPEG2 и VP9, а также декодировать формат AV1.