На днях корпорация Intel анонсировала процессоры Xeon Scalable 5-го поколения. Как выяснилось, в это семейство вошли не только изделия Emerald Rapids, но и чипы Sapphire Rapids. Напомним, что серия Sapphire Rapids стала основой платформы Xeon Scalable 4-го поколения.

Новейшие процессоры Emerald Rapids производятся по технологии Intel 7 (10 нм ESF), насчитывают до 64 вычислительных ядер, поддерживают восемь каналов оперативной памяти DDR5-4400/5200/5600 и до 80 линий PCIe 5.0, а также CXL Type 1/2/3. Показатель TDP достигает 385 Вт.

На сайте Intel говорится, что в список изделий Emerald Rapids входят 28 продуктов. Вместе с тем в перечне Xeon 5-го поколения значатся 32 процессора: сюда дополнительно входят изделия Xeon Bronze 3508U, Xeon Silver 4509Y, Xeon Silver 4510 и Xeon Silver 4510T. Все они относятся к поколению Sapphire Rapids.

Источник изображений: Intel

Перечисленные чипы также производятся по технологии Intel 7. Модели Xeon Bronze 3508U и Xeon Silver 4509Y наделены восемью ядрами, при этом второй из этих чипов поддерживает технологию многопоточности. Тактовая частота составляет соответственно 2,1–2,2 ГГц и 2,6–4,1 ГГц. Величина TDP в обоих случаях равна 125 Вт. При этом 3508U, похоже, является вообще единственным CPU в семействе, у которого есть только один FMA-порт.

Процессоры Xeon Silver 4510 и Xeon Silver 4510T получили 12 ядер с возможностью обработки 24 потоков инструкций. Частота варьируется в диапазонах 2,4–4,1 ГГц и 2,0–3,7 ГГц. Показатель TDP — 150 и 115 Вт. Первые три из перечисленных чипов ориентированы на серверы и корпоративные системы, а четвёртый может также применяться в индустриальном оборудовании с расширенным диапазоном рабочих температур.

Иными словами, все модели Emerald Rapids относятся к Xeon Scalable 5-го поколения, но не все Xeon Scalable 5-го поколения являются изделиями Emerald Rapids. Это может создать некоторую путаницу среди потребителей.

Наряду с анонсом процессоров Xeon Scalable пятого поколения компания Intel обновила и модельные ряды Xeon D и Xeon E. Изменений и нововведений в представленных чипах достаточно много. Так, модельный ряд Xeon D по традиции поделён на две ветви: Xeon D-1800 и Xeon D-2800.

Уже сериии Xeon D-1700 и D-2700 были адаптированы для работы в серверах периферийных вычислений и в составе сетевого оборудования. Напомним ключевые моменты:

• Интегрированный 100GbE-контроллер с RDMA iWARP/RoCE v2;
• Интегрированный коммутатор и обработчик пакетов у Xeon D-2700;
• До 32 линий PCI Express 4.0;
• Наличие Intel QAT, SGX и TME;
• Поддержка AVX-512, в том числе VNNI/DL Boost;
• Поддержка технологий TSN/TCC, критичных для систем реального времени.

Всё это характерно и для новых Xeon D-1800 и D-2800, ведь в их основе лежит прежняя архитектура Ice Lake-D. Речь всё ещё идёт о сочетании DDR4 и PCI Express 4.0, однако улучшения всё же есть: оптимизация техпроцесса позволила довести максимальное количество ядер до 22 против 20 у предыдущих моделей при неизменном теплопакете. Небольшой прирост производительности тоже есть — примерно 1,12-1,15х у старшей модели Xeon D-2800. Кроме того, процессоры Xeon D-1800, наконец, получили поддержку двух 100GbE-портов.

Источник: Intel via ServeTheHome

Одновременно с анонсом новых Xeon D состоялся анонс серии Xeon E-2400, которая заменит Xeon E-2300. Изменений здесь существенно больше. Во-первых, платформа перебралась с LGA 1200 на LGA 1700, а на смену ядрам Cypress Cove пришли Raptor Cove. И хотя E-ядер в составе CPU нет, Intel почему-то решила не активировать поддержку AVX-512. Во-вторых, существенный апгрейд претерпела подсистема памяти: вместо двух каналов DDR4-3200 теперь доступна пара каналов DDR5-4800.

Источник: Intel

Наконец, Xeon E-2400 получили поддержку PCI Express 5.0 — из 20 имеющихся процессорных линий 16 теперь способны работать именно в этом режиме. Подросла версия DMI с 3.0 до 4.0, а PCH новой платформы теперь предоставляет 20 линий PCIe 4.0 и 8 линий PCIe 3.0. Заодно с трёх до пяти выросло количество портов USB 3.2 Gen 2x2 (20 Гбит/с).

Источник: Intel via ServeTheHome

Максимальное число ядер в новой серии Xeon E осталось прежним — их всё ещё восемь, но благодаря существенно более быстрой памяти и использованию техпроцесса Intel 7 Ultra производительность новинок в среднем в 1,3 раза выше, чем у предшественников. Базовая частота подросла до 3,5 ГГц, в турборежим частота доходит до 5,6 ГГц, но при этом теплопакет не выходит за рамки 95 Вт. Нацелены Intel Xeon E-2400 на рынок серверов и облачных систем начального уровня.

Корпорация Intel в ходе конференции ISC 2023, как сообщает AnandTech, поделилась информацией о проекте Aurora по созданию суперкомпьютера с производительностью экзафлопсного уровня. Эта система создаётся для Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США.

Изначально анонс HPC-комплекса Aurora состоялся ещё в 2015 году с предполагаемым запуском в 2018-м: ожидалось, что машина обеспечит быстродействие на уровне 180 Пфлопс. Однако реализация проекта значительно затянулась, а технические параметры платформы неоднократно менялись. Пока что развёрнуты тестовый кластер Sunspot.

Как теперь сообщается, в конечной конфигурации Aurora объединит 10 624 узла, каждый из которых будет включать два процессора Xeon Max и шесть ускорителей Ponte Vecchio. Таким образом, общее количество CPU будет достигать 21 248, число GPU — 63 744. Быстродействие FP64, как и было заявлено ранее, превысит 2 Эфлопс.

Источник изображений: Intel (via AnandTech)

Каждый процессор оперирует 64 Гбайт памяти HBM, ускоритель — 128 Гбайт. В сумме это даёт соответственно 1,36 Пбайт и 8,16 Пбайт памяти HBM с пиковой пропускной способностью 30,5 Пбайт/с и 208,9 Пбайт/с. В дополнение система сможет использовать 10,9 Пбайт памяти DDR5 с пропускной способностью до 5,95 Пбайт/с. Вместимость подсистемы хранения данных составит 230 Пбайт со скоростью работы до 31 Тбайт/с.

На сегодняшний день Intel поставила более 10 тыс. «лезвий» для Aurora, а это означает, что практически все узлы готовы к окончательному монтажу. Ввод суперкомпьютера в эксплуатацию намечен на текущий год. Для НРС-платформы готовится специализированная научная модель генеративного ИИ — Generative AI for Science, насчитывающая около 1 трлн параметров. Применять Aurora планируется для решения наиболее ресурсоёмких задач в различных областях.

В ходе мероприятия для инвесторов Intel подтвердила свои планы по противодействию процессорам AMD EPYC Bergamo, в которых будет использоваться архитектура с высокой плотностью ядер Zen4c, а также всё нарастающему давлению Arm. Intel придерживается планов по созданию собственных архитектур с производительными и энергоэффективными ядрами для чипов Xeon.

Intel объявила, что рассчитывает выпустить следующее, пятое по счёту поколение процессоров Xeon Scalable под кодовым названием Emerald Rapids (EMR), преемников Sapphire Rapids (SPR), в IV квартале 2023 года. Компания также продемонстрировала чип Emeralds Rapids, состоящий из двух чиплетов (тайлов в терминологии Intel). Sapphire Rapids, напомним, имеется четыре тайла меньших размеров. Сообщается, что образцы Emerald Rapids уже доступны избранным заказчикам. Не вдаваясь особо в технические подробности, компания рассказала, что Emerald Rapids будет работать в том же диапазоне TDP, что и Sapphire Rapids, что повысит общую производительность платформы в пересчёте на Вт.

Изображения: Intel

Учитывая то, что Emerald Rapids будет использовать ту же платформу LGA 4677, что и Sapphire, заказчики смогут заменить Sapphire на Emerald в существующих решениях. Такой подход позволит легко модернизировать уже внедрённые системы, а в случае производителей оборудования — ускорить вывод Emerald Rapids на рынок. Emerald Rapids будет построен на том же техпроцессе Intel 7. Это означает, что прирост производительности должен быть обеспечен за счёт архитектурных улучшений. Intel сообщила о «повышенной плотности ядер», поэтому можно предположить, что у Emerald Rapids будет больше ядер в сравнении с Sapphire Rapids.

Emerald Rapids

Вслед за Emerald Rapids компания планирует начать в 2024 году поставки чипов следующего поколения Granite Rapids (GNR) на базе производительных P-ядер. Сообщается, что вычислительные тайлы Granite Rapids будут выпускаться с использованием техпроцесса Intel 3. Intel также впервые сообщила, что Granite Rapids будут поддерживать MCR DIMM (DDR5-8800+) и обеспечат ПСП в пределах 1,5 Тбайт/с (12 каналов памяти). Ещё одной особенностью станет полный переход на чиплетную компоновоку с независимым IO-тайлом. Первые образцы Granite Rapids уже тестируются некоторыми заказчиками.

Emerald Rapids

В первой половине 2024 года должен выйти и процессор Sierra Forest (SRF), первый Intel Xeon с энергоэффективными E-ядрами (следующее за Gracemont поколение) общим числом до 144 единиц. Сообщается, что Sierra Forest и Granite Rapids будут использовать одну и ту же платформу Birch Stream. Следует отметить, что чипы Sierra Forest появятся несколько раньше, чем Granite Rapids, и тоже будут использовать техпроцесс Intel 3, а также IO-тайлы. Отмечается, что Sierra Forest даже в текущем виде оказались на удивление стабильно работающими. Более того, их уже тестирует как минимум один заказчик Intel.

Sierra Forest

На смену Sierra Forest придут в 2025 году чипы Clearwater Forest (CWF), которые станут первыми в семействе Intel Xeon, основанными на техпроцессе Intel 18A. По словам Intel, её заказчики не хотят серверные процессоры смешанной архитектуры, то есть требуют чипы либо только с P-ядрами, либо только с E-ядрами. Sierra Forest сейчас является, пожалуй, наиболее важным продуктом для Intel и для демонстрации производственных возможностей, и для сохранения заказчиков среди гиперскейлеров.

Что касается ускорителей, то компания в этом году планирует подготовить сразу 15 различных FPGA в сериях Agilex и Stratix, а также eASIC. Intel, как уже говорилось ранее, не забрасывает работу над специализированными ускорителями Habana, но грядущие Gaudi3 от нынешних Gaudi2 будут отличаться переходом с 7-нм на 5-нм техпроцесс. Отменённых Rialto Bridge в планах более нет, да и Falcon Shores тоже не упоминаются. При этом Intel считает, что к 2027 году в области ИИ-чипов соотношение между CPU и GPU будет на уровне 60/40.

На MWC 2023 компания Intel, как и обещала когда-то, представила специализированное решение для ускорения внедрения 5G и 4G, которое упрощает развёртывание виртуализированных сетей радиодоступа (vRAN) — процессоры Xeon Sapphire Rapids с интегрированным ускорителем vRAN Boost. Новинки, по словам компании, оптимизированы для сигнальной обработки и обработки пакетов, балансировки, ИИ и машинного обучения, а также динамического управления энергопотреблением.

Новинки позволят телеком-провайдерами консолидировать уже развёрнутые сети 4G/5G, удвоив ёмкость vRAN (по сравнению с Ice Lake-SP), а также вдвое улучшить энергоэффективность обработки L1-трафика в режиме реального времени благодаря расширенным возможностям сбора телеметрии и управления состоянием отдельных ядер (переход в сон и обратно) с низким уровнем задержки, а также гибкого перераспределения сетевых и иных нагрузок между ядрами.

Компания предложит заказчикам две серии Xeon EE (Enhanced Edge) с числом ядер до 20 или до 36 шт. и восемью каналами памяти, DDR5-4000 и DDR5-4400 соответственно. В обоих случаях речь об односокетных платформах. Некоторые модели также имеют поддержку AMX-инструкций и расширенный диапазон рабочих температур. Компанию новинкам составят FPGA Agilex 7, eASIC N5X и сетевые контроллеры E810 (Columbiaville).

Источник: Intel

Xeon EE используют расширения AVX (в частности, AVX512-FP16) для обработки сигналов и аппаратные блоки ускорения vRAN Boost для прямой коррекции ошибок (FEC, Forward Error Correction) и дискретного преобразования Фурье (DFT, Discrete Fourier Transformation), что позволяет снизить энергопотребление на величину до 20 % по сравнению с обычными Sapphire Rapids, поскольку для них и более ранних CPU требуются дискретные ускорители вроде ACC100. Для работы с новыми функциями предлагается DPDK и VPP, а драйверы совместимы с O-RAN ALLIANCE Accelerator Abstraction Layer (AAL) API. Также поддерживается и референсная платформа Intel FlexRAN.

В целом же, Intel продолжает продвигать идею замены специализированного 4G/5G-оборудования на как можно более стандартные серверы, что приводит к снижению совокупной стоимости владения (TCO) и повышает функциональность, гибкость и масштабируемость сетей нового поколения благодаря переходу к программно определяемым решениям. Среди ключевых партнёров компания называет Advantech, Capgemini, Canonical, Dell Technologies, Ericsson, HPE, Mavenir, Quanta Cloud Technology, Rakuten Mobile, Red Hat, SuperMicro, Telefonica, Verizon, VMware, Vodafone и Wind River.

На MWC 2023 также были показаны анонсированные на днях edge-серверы Dell на базе новых Xeon EE. Кроме того, Intel при сотрудничестве с SK Telecom разработала референсную программную платформу Intel Infrastructure Power Manager для ядра 5G-сети, которая позволяет ещё больше снизить (до -30 %) фактическое энергопотребление процессоров. Наконец, компания на пару с Samsung продемонстрировала работу 5G UPF (User Plane Function) на скорости 1 Тбит/с, для чего оказалось достаточно двухсокетного сервера с Sapphire Rapids, который, судя по всему, всё же был снабжён ускорителями.

Dell, пусть и с некоторым запозданием, представила сразу несколько модельных рядов серверов на базе новых Intel Xeon Sapphire Rapids.

В первую очередь обновление затронуло серию Core, которая получила пять новых моделей: компактный одноюнитовый сервер PowerEdge R660, две вариации PowerEdge R760 высотой 2U, одна из которых, R760xa, рассчитана на установку шести ускорителей: четырёх двухслотовых с теплопакетом 300 Вт в передней корзине и двух компактных (TDP 75 Вт) — в задней. В случае использования только однослотовых плат ускорителей их число можно увеличить до 12, так что это одна из самых высокоплотных и при этом компактных платформ для ускорителей.

Dell PowerEdge R660/R660xs. Источник изображений: StorageReview

Модели R760 и R660 с суффиксом xs относятся к сегменту начального уровня, они лишены некоторых опций, реализованных в основной серии. Также в среди новинок есть серверы PowerEdge R960 и R860 высотой 4U и 2U, интересные тем, что это не двух-, а четырёхпроцессорные системы. В своё время Dell пропустила поколение 4S-платформу на базе Cooper Lake-SP, так что в своём классе это долгожданное обновление.

Dell PowerEdge R760. Источник изображений: StorageReview

Модель Dell PowerEdge C6220 представляет собой модульное шасси высотой 2U c четырьмя вычислительными узлами на базе Sapphire Rapids. Она оснащена фирменной «мультивекторной» системой воздушного охлаждения, достаточно эффективной, чтобы позволить экономию на СЖО.

Модели начального уровня и модульное шасси PowerEdge C6620 с воздушным охлаждением

Для гиперскейлеров компания предлагает Dell HS5610 и HS5620 высотой 1 и 2U соответственно. В этих решениях компания воплотила тенденцию облачных провайдеров к отказу от проприетарных решений: система удалённого управления и мониторинга здесь базируется на OpenBMC и Open Server Manager.

Есть среди новинок и модель в башенном форм-факторе, PowerEdge T560. Она поддерживает пару Sapphire Rapids c TDP до 250 Вт и может вмещать 12 полноразмерных накопителей 3,5″, либо 24 — в формате 2,5″. Возможна установка двух полноразмерных ускорителей.

Серверы PowerEdge с поддержкой NVIDIA SXM5 и Intel Ponte Vecchio

Наконец, мощные системы серии XE9680/9640/8640 предназначены для машинного обучения и спроектированы с учётом соответствующих требований. Старшая модель поддерживает установку восьми ускорителей NVIDIA H100 (SXM5), либо восьми A100 (SXM4), а младшая XE8640 — четырёх таких ускорителей. PowerEdge XE9640 интересна ориентацией на использование ускорителей Intel Max (Ponte Vecchio) с поддержкой интерконнекта GPU-GPU.

Новые серверы Dell имеют ряд любопытных фирменных особенностей, среди которых выделяется BOSS-N1. Это отдельный RAID-контроллер с поддержкой безопасной загрузки UEFI и предназначенный для установки операционной системы. Как указывает литера N, новинка использует накопители NVMe. Дисковая корзина BOSS-N1 доступна с задней панели сервера и поддерживает функцию горячей замены.

Источник изображений: StorageReview

Не забросила Dell и направление аппаратных RAID-контроллеров, представив в этой серии новинку PERC12, которая, если верить заявлениям, вдвое превосходит по производительности решение предыдущего поколения и вчетверо — показатели PERC10. Контроллер поддерживает PCIe 5.0 и все современные интерфейсы: SATA-3, SAS-4 и NVMe. Также анонсирован контроллер H965e для создания JBOD-массивов с поддержкой SAS-4.

Китайская компания Montage Technology анонсировала процессор Jintide четвёртого поколения, рассчитанный на облачные платформы, корпоративные нагрузки, ИИ-приложения и системы НРС. В основу решения положен новейший чип Intel Xeon Sapphire Rapids, о котором можно подробно узнать в нашем материале. Ключевые отличия Jintide от стандартных Xeon заключаются в расширенных функциях безопасности.

В новинках используются технологии PrC и DSC, которые обеспечивают различные уровни аппаратной защиты. Кроме того, такие чипы лучше адаптированы под потребности китайских поставщиков серверного оборудования. Решения Jintide совместимы с экосистемой x86, обладают хорошей масштабируемостью, гибкостью и удобством использования. Jintide — это комплексная платформа Montage, работающая в тандеме с фирменными гибридными модулями оперативной памяти HSDIMM, которые также обеспечивают защиту на аппаратном уровне.

Источник изображения: Montage Technology

Конфигурация Jintide четвёртого поколения включает до 48 вычислительных ядер и до 105 Мбайт кеша. Максимальная частота в турбо-режиме составляет 4,2 ГГц. Заявлена поддержка инструкций AMX (Advanced Matrix Extensions), памяти DDR5-4800 и 80 линий PCIe 5.0/CXL 1.1. Ранее Montage также представила CXL-экспандеры DDR4/DDR5. По запросу могут быть активированы дополнительные функции: Dynamic Load Balancer (DLB), Intel Data Streaming Accelerator (DSA), Intel In-Memory Analytics Accelerator (IAA), Intel In-Memory Analytics Accelerator и Intel QuickAssist (QAT).

Новые процессоры Intel Xeon с архитектурой Sapphire Rapids навёрстывают упущенное и находят своё место в новых моделях серверов. На этот раз о новинках объявила компания Atos, представившая вычилительную систему BullSequana SH класса HPC и новые серверы в серии EX.

Система BullSequana SH является модульной и расширяемой, базовым строительным блоком служит модуль SH20 с двумя процессорам Sapphire Rapids и 32 слотами DDR5 с поддержкой Optane PMem 300. Опциально такой модуль может нести на борту и пару DPU или GPU. До четырёх таких блоков можно объединить в единую систему с 8 процессорами, 32 Тбайт оперативной памяти и 8 ускорителями. Для этого нужны лишь UPI-коннекторы.

Однако это не предел: с помощью специального модуля UBox высотой 3U, систему можно расширять и далее, не прибегая к помощи InfiniBand или иных сетей. Модуль UBox содержит внутри два контроллера Intel Ultra Path Interconnect (UPI), что позволяет с помощью одного модуля объединить в единую NUMA-систему до 16 процессоров. С помощью ещё одного UBox это число можно довести до 32 — именно такую конфигурацию имеет старшая модель BullSequana SH320.

Источник изображений здесь и далее: Atos

Все решения в серии SH поддерживают новые модели Xeon с числом ядер от 8 до 60 и частотами до 4,2 ГГц. Каждый модуль располагает двумя (1+1) блоками питания мощностью от 2200 до 3000 Вт, а также 12 вентиляторами с возможностью горячей замены. Для загрузки ОС в каждом модуле имеется 2 слота M.2, но опционально доступны дополнительные модули для установки NVMe-накопителей, а также корзины для GPU и PCIe-устройств с поддержкой горячей замены.

Компания также уделила внимание периферийным вычислениям: для этой сферы предназначены новые серверы BullSequana Edge EXR и EXD в корпусах 1U и 2U соответственно. Системы рассчитаны на использование процессоров Sapphire Rapids с числом ядер не более 24 и теплопакетом, не превышающим 185 Вт. Серверы могут функционировать при температурах от 0 до +45 °C в диапазоне влажности от 5% до 95%. Предусмотрена возможность крепления на стену.

Модельный ряд BullSequana SH

При этом предусмотрена возможность установки широкого ассортимента различных ускорителей — в спецификациях упоминаются NVIDIA T4, L40, H100, A2 и A16. Опционально в состав систем может входить поддержка беспроводных сетей LTE/5G, LoRA и Wi-Fi 6, поэтому серверы отлично подойдут и для развёртывания на периферии беспроводной инфраструктуры нового поколения.

BullSequana Edge EXD (сверху) и EXR

Модель EXR располагает 2 слотами M.2, но может комплектоваться дополнительной корзиной на 6 дисков SATA или 8 NVMe-накопителей, а EXD в некоторых конфигурациях может вмещать до 8 накопителей M.2 NVMe. Обе модели комплектуются двухпортовым 10GbE-контроллером (опционально 25GbE). Все новые системы Atos на базе новых процессоров Intel Xeon обеспечивают высокую степень безопасности благодаря поддержке Atos Root of Trust и Atos Chain-of-Trust.

Intel официально представила серверные процессоры Xeon семейства Sapphire Rapids (SPR), выход которых изрядно задержался, а также ускорители ранее известные как Ponte Vecchio и теперь объединённые вместе с HBM-версиями SPR в отдельную HPC-серию Max. В этом поколении Intel не смогла догнать AMD EPYC Genoa по числу ядер, числу каналов памяти и линий PCIe, но заготовила ассиметричный, хотя и очень странно реализованный ответ.

Всего представлено 52 модели с числом P-ядер от 8 до 60 и с TDP от 125 до 350 Вт. По числу ядер это существенный апгрейд по сравнению с Ice Lake-SP (до 40 ядер), да и IPC вырос у Golden Cove на 15 % в сравнении с Sunny Cove. Но это существенный проигрыш в сравнении с Genoa (до 96 ядер), особенно если учитывать их максимальный TDP в 360 Вт (cTDP до 400 Вт). Правда, у Sapphire Rapids есть ещё и экономичный режим работы, в котором энергопотребление снижается на 20 %, а производительность для некоторых нагрузок — всего на 5 %.

Изображения: Intel

Sapphire Rapids предлагают 8 каналов памяти DDR5-4800 (1DPC) и DDR5-4400 (2DPC). 2DPC у Genoa пока что нет. Кроме того, контроллеры поддерживают и модули Optane PMem 300 (Crow Pass), но с учётом того, что производство 3D XPoint прекращено, достаться они могут не всем (впрочем, не всем они и нужны). Ну а маленькая серия Max также включает 64 Гбайт набортной HBM2e-памяти (1,2 Тбайт/с). Остались и отличия в максимальном объёме SGX-анклавов в зависимости от модели CPU.

Однако по числу ядер на узел всё равно лидирует Intel. Если AMD поддерживает только 2S-конфигурации, то Intel снова предлагает и 4S, и 8S (а с момента выхода Cooper Lake-SP прошло немало времени) — на процессор доступно до 4 линий UPI 2.0 (16 ГТ/с в сравнении с 11,2 ГТ/с у Ice Lake-SP). В 2S-платформах Sapphire Rapids также формально обгоняет Genoa по числу линий PCIe 5.0, которых тут по 80 шт. на сокет. Формально потому, что в случае Genoa при желании всё же можно получить 160 линий, пожертвовав скоростью шины между CPU, но в односокетном варианте EPYC в любом случае интереснее Xeon.

Без нюансов тут не обошлось. Так, при бифуркации до 8 x2 скорость падает до PCIe 4.0. Зато каждый root-комплекс поддерживает CXL 1.1, тогда как у Genoa CXL есть только у половины! Впрочем, поддержка всё равно ограничена 4x CXL-устройствами на CPU. Что ещё более странно, официально заявлена поддержка только устройств Type 1 и Type 2, но не Type 3, хотя последние весьма пригодились бы в ряде конфигураций, где требуется больше относительно недорогой, пусть и несколько более медленной, RAM.

Сохранилось традиционное разделение на серии Platinum (8000), Gold (6000/5000), Silver (4000) и Bronze (3000), к которым теперь добавилась серия Max (9400). Список суффиксов, означающих оптимизацию под те или иные задачи и наличие каких-то особенностей, стал чуть шире: Y (SST-PP 2.0), Q (рассчитаны на работу с СЖО), U (односокетные общего назначения), T (увеличенный жизненный цикл), H (in-memory СУБД, аналитика, виртуализация), N (сетевые решения, в том числе для 5G), облачные P/V/M (IaaS/Paa/медиа), S (СХД и HCI).

Но некоторые модели также имеют в названии «+». И вот тут начинается самое интересное! Все процессоры получили «традиционную» (в сравнении с Genoa) реализацию AVX-512, включая DL Boost, а также целый новый набор ИИ-инструкций AMX (до 10 раз быстрее обучение и инференс в сравнении с Ice Lake-SP). Есть и всяческие Speed Select, DDIO, TDX, CET и т.д. Но Sapphire Rapids также получили четыре отдельных ускорителя:

• Quick Assist Technology (QAT) для задач криптографии и компрессии;
• Data Streaming Accelerator (DSA) для ускорения перемещения данных между ядрами, кешами, накопителями и сетью;
• Dynamic Load Balancer (DLB) — аппаратный планировщик для ускорения обработки сетевого трафика;
• In-Memory Analytics Accelerator (IAA) для ускорения in-memory СУБД, аналитики, обработки Big Data.

Intel заявляет, что средний прирост производительности Sapphire Rapids в сравнении с Ice Lake-SP составил 1,53 раза. А вот для ряда нагрузок, которые могут задействовать новые ускорители прирост производительности на Вт составляет уже до 2,9 раз! То есть Intel продолжает придерживаться стратегии создания максимально универсальных CPU для различных нагрузок. И действительно, спорить с гибкостью Sapphire Rapids трудно. Но какой ценой это достигается? Т.е. буквально: во сколько это обойдётся заказчику? Ответа пока нет.

Дело в том, что в зависимости от модели отличается число доступных и число активированных ускорителей. Фактически в новом поколении используется два вида кристаллов: XCC, «сшитые» из четырёх отдельных тайлов, и монолитные MCC (до 32 ядер, причём 32-ядерных моделей в серии большинство). У каждого тайла в XCC есть по одному блоку QAT, DSA, DLB и IAA, т.е. суммарно на CPU приходится до четырёх ускорителей каждого типа. В случае MCC может быть по два QAT и DLB и по одному DSA и IAA на процессор. Например, у тех моделей, что помечены «+», активно по одному блоку каждого типа, а минимум один DSA активен есть вообще у всех CPU.

За не активированные по умолчанию ускорители придётся заплатить в рамках программы Intel On Demand (SDSi), причём есть опции как с единовременным платежом за постоянную активацию, так и с оплатой по факту использования (это удобно в случае облаков и платформ по типу HPE Greenlake). Исключением являются H-модели, куда входит и самый дорогой ($17000) 60-ядерный процессор 8490H с полностью разблокированными ускорителями и поддержкой 8S-конфигураций, а также процессоры Max, которым доступно только четыре DSA-блока и 2S-платформы, например, 56-ядерный 9480 ($12980).

С одной стороны, желание Intel предоставить больше гибкости заказчикам, а заодно чуть увеличить выход годных к продаже процессоров, понятно. С другой — не очень-то и похоже, что CPU без «лишних» ускорителей отдаются с какой-то существенной скидкой. При этом транзисторный бюджет на них всё равно расходуется. Кроме того, есть ещё момент востребованности этих ускорителей и готовности ПО. У Intel есть и опыт ресурсы для помощи разработчикам, но процесс адаптации в любом случае не мгновенен.

Впрочем, у Intel по сравнению с AMD есть и ещё одно важное преимущество — в среднем более высокая доступность процессоров для большинства заказчиков. Так что с Sapphire Rapids может повториться та же история, что с Ice Lake-SP, когда вендоры здесь и сейчас готовы были предложить Intel-платформы.

В целом же, в новом семействе наиболее любопытны Xeon Max, которые, по словам Intel, по сравнению с прошлым поколением в 3,7 раз производительнее в задачах, завязанных на пропускную способность памяти (а это целый пласт HPC-нагрузок), и которые не так уж дороги. Правда, и здесь без приключений не обошлось — несчастный суперкомпьютер Aurora ожидает утомительный апгрейд его 10 тыс. узлов c простых Xeon Sapphire Rapids на Xeon Max — по полчаса на каждый узел.

В преддверии SC22 и за день до официального анонса AMD EPYC Genoa компания Intel поделилась некоторыми подробностями об HBM-версии процессоров Xeon Sapphire Rapids и ускорителях Ponte Vecchio, которые теперь входят в серию Intel Max.

Изображения: Intel

Intel Xeon Max предложат до 56 P-ядер, 112,5 Мбайт L3-кеша, 64 Гбайт HBM2e-памяти (четыре стека) с пропускной способностью порядка 1 Тбайт/с, 8 каналов памяти (DDR5-4800 в случае 1DPC, суммарно до 6 Тбайт), а также интерфейсы PCIe 5.0, CXL 1.1, UPI 2.0 и целый ряд различных технологий ускорения для задач HPC и ИИ: AVX-512, DL Boost, AMX, DSA, QAT и т.д. Заявленный уровень TDP составляет 350 Вт.

Первым процессором с набортной HBM-памятью был Arm-чип Fujitsu A64FX (48 ядер, 32 Гбайт HBM2), лёгший в основу суперкомпьютера Fugaku. Intel поднимает планку, давая более 1 Гбайт быстрой памяти на каждое ядро. А поскольку процессор состоит из четырёх отдельных чиплетов, возможно создание четырёх NUMA-доменов с выделенными HBM- и DDR-контроллерами. Но и монолитный режим тоже имеется. А поддержка CXL даёт возможность задействовать RAM-экспандеры.

Intel Xeon Max поддерживают 2S-платформы, что суммарно даёт уже 128 Гбайт HBM-памяти, которых вполне хватит для целого ряда задач. Новые процессоры действительно могут обходиться без DIMM. Но есть и два других режима. В первом HBM-память работает в качестве кеша для обычной памяти, и для системы это происходит прозрачно, так что никаких модификаций для ПО (как в случае отсутствия DIMM вообще) не требуется. Во втором режиме HBM и DDR представлены как отдельные пространства, так что тут дорабатывать ПО придётся, зато можно добиться более эффективного использования обоих типов памяти.

В презентации Intel сравнивает новые Xeon Max с AMD EPYC Milan-X – в зависимости от задачи прирост составляет от +20 % до 4,8 раз. Но, во-первых, уже сегодня эти тесты потеряют всякий смысл в связи с презентацией EPYC Genoa (которые, к слову, должны получить AVX-512), а во-вторых, в следующем году AMD обещает представить Genoa-X с 3D V-Cache. Intel же явно не оставляет попытки создать как можно более универсальный процессор.

Что касается Ponte Vecchio, которые теперь называются Max GPU, то практически ничего нового относительно строения и особенностей данных ускорителей Intel не сказала: до 128 ядер X^e (только теперь стало известно об аппаратном ускорении трассировки лучей, что важно для визуализации), 64 Мбайт L1-кеша и аж 408 Мбайт L2-кеша (из них 120 Мбайт приходится на Rambo-кеш в двух стеках), 16 линий X^e Link, 8 HBM2e-контроллеров на 128 Гбайт памяти и пиковая FP64-производительность на уровне 52 Тфлопс. Все эти характеристики относятся к старшей модели Max Series 1550 в OAM-исполнении с TDP в 600 Вт.

Max Series 1350 предложит 112 ядер X^e и 96 Гбайт HBM2e, но и TDP у этой модели составит всего 450 Вт. Для обеих OAM-версий также будут доступны готовые блоки из четырёх ускорителей (по примеру NVIDIA RedStone), объединённых по схеме «каждый с каждым», так что в сумме можно получить 512 Гбайт HBM2e с ПСП в 12,8 Тбайт/с. Ну а самый простой ускоритель в серии называется Max Series 1100. Это 300-Вт PCIe-плата с 56 X^e-ядрами, 48 Гбайт HBM2e и мостиками X^e Link.

Intel утверждает, что ускорители Max до двух раз быстрее NVIDIA A100 в некоторых задачах, но и здесь история повторяется — нет сравнения с более современными H100. Хотя предварительный доступ к этим ускорителям у Intel есть, поскольку именно Sapphire Rapids являются составной частью платформы DGX H100. В целом, Intel прямо говорит, что наибольшей эффективности вычислений позволяет добиться связка CPU и GPU серии Max в сочетании с oneAPI. Всего на базе решений данной серии готовится более 40 продуктов.

Пока что приоритетным для Intel проектом является 2-Эфлопс суперкомпьютер Aurora, для которого пока что создан тестовый кластер Sunspot со 128 узлами, содержащими ускорители Max. Следующим ускорителем Intel станет Rialto Bridge, который появится в 2024 году. Также компания готовит гибридные (XPU) чипы Falcon Shores, сочетающие CPU, ускорители и быструю память. Аналогичный подход применяют AMD и NVIDIA.