芯東西（公眾號：aichip001）

作者 |

高歌

編輯 |

心緣

芯東西6月29日訊息，今天，英特爾首次公佈，對於第4代至強處理器Sapphire Rapids，其將推出高頻寬記憶體（HBM）版本。

會上，英特爾副總裁兼高效能計算部總經理Trish Damkroger與芯東西等媒體，分享了英特爾第3代至強可擴充套件處理器在高效能計算領域的應用，以及Ponte Vecchio GPU、Sapphire Rapids等產品的最新進展。

一、第3代至強處理器：40個核心，HPC負載效能提升53%，

Trish Damkroger提及，隨著與人工智慧的融合，高效能計算正在快速地演進。透過雲端等方案，高效能計算系統正在改變很多行業。

舉例來說，工業製造商利用高效能計算設計具有更好的器材；鐵路公司使用氣候資料避免火車脫軌事故；製藥企業利用機器學習識別藥物中的有害成分；能源企業則可以透過對電廠機械進行模擬，對執行和維護流程進行改進。

當資料的量級更多、使用者和工作負載型別變得更加複雜時，高效能計算應用對硬體裝置的效能要求也更加全面。

這樣的情況下，Trish Damkroger認為，高效能計算、人工智慧方案供應商不能僅僅專注於如CPU速度、記憶體容量、輸入/輸出或記憶體等某個特定的效能。硬體裝置的效能最佳化需要在各個關鍵領域同時進行。

據Trish Damkroger分享，英特爾正在透過不同的路徑來提升硬體效能。其產品組合涵蓋通用計算、專用加速、記憶體和儲存、高效能互連和安全功能等。其中，oneAPI軟體程式設計框架可以利用單個開源平臺對多種架構進行開發，而第3代至強可擴充套件處理器在效能和靈活性上都有很大的提升。

▲英特爾第3代至強處理器

就第3代至強處理器而言，該處理器擁有40個核心，每個核心可以使用8個記憶體通道，可以提供6TB的系統記憶體容量。相較上一代，其HPC負載效能提升了53%。英特爾也對其核心架構進行了改進，使第3代至強處理器每個時鐘的指令條數提升了20%，快取記憶體量也有所增長。

Trish Damkroger強調，至強處理器是業內唯一內建人工智慧加速的CPU。英特爾還內建了Speed Select技術，使單個CPU滿足更多樣化的工作負載需求。他認為，綜合來看，第3代至強處理器效能優於AMD的EPYC Milan處理器。

就實際場景而言，在執行蒙特卡羅演算法（Monte Carlo）時，至強處理器的執行速度比Milan快兩倍多；在金融領域，至強僅用Milan一半的時間就獲得了定價結果；在具體處理工作負載的演示中，64核Milan處理器耗時33秒，而第3代至強處理器僅耗時27秒。

此外，英特爾還選擇了20個機器學習和深度學習模型，相比於64核Milan處理器，其至強處理器在幾何均數方面效能提升了1。5倍。

二、最新GPU研發順利，整合超千億電晶體

在會上，Trish Damkroger也分享了基於Xe-LP的英特爾伺服器顯示卡SG1最新進展，而基於Xe-HPG的產品正在出樣。

此前，英特爾曾宣佈Ponte Vecchio GPU將於今年量產。今天，Trish Damkroger提到，英特爾基於Xe架構的Ponte Vecchio GPU研發已啟動，目前進展順利，正在按照既定日程進行開發。

▲英特爾Xe架構產品線

據Trish Damkroger分享，Ponte Vecchio封裝了47顆不同的晶片，集成了超1000億個電晶體，在封裝時採用了Foveros和EMIB（嵌入式多晶片互連橋接）等技術。

在軟體框架方面，英特爾希望提供一種簡單的跨架構、跨供應商的異構程式設計模型。oneAPI就是基於這一理念的產物。

目前，oneAPI的跨架構語言Data Parallel C++（DPC++）已可以在英偉達GPU上執行；在美國國家能源研究科學計算中心NERSC的支援下，oneAPI也能在Arm架構上執行深度學習演算法；另外，華為的部分硬體也支援DPC++。

據悉，oneAPI工具包還提供編譯器、資料庫及分析工具，可支援英特爾AMX、VNNI/DL Boost等技術，能夠進一步提升工作負載處理效率。

三、4代至強：記憶體、吞吐效能最佳化，配備最新AI加速引擎

Trish Damkroger也和媒體聊到了第4代至強處理器Sapphire Rapids的最新動態。

近年來，計算效能的增長速度遠超記憶體頻寬的限制。為此，Sapphire Rapids將採用DDR5以提升記憶體寬頻。英特爾還將提供配有高頻寬記憶體（HBM）的Sapphire Rapids版本，為氣候建模、人工智慧、大資料分析等應用提供更好的支援。

針對吞吐密集型工作負載，Sapphire Rapids則採用了新的PCI express 5。0規範。與上一代相比，Sapphire Rapids實現了吞吐頻寬的倍增。

除了記憶體及吞吐方面的最佳化外，Sapphire Rapids還針對高效能計算及人工智慧工作負載進行了額外最佳化，配備了英特爾AMX（高階矩陣擴充套件）內建AI加速引擎，提升了其深度學習推理和訓練效能。

此外，Sapphire Rapids平臺還將具有Compute Express Link（CXL）1。1規範的新一代I/O，以支援跨計算、網路和儲存的高階用例。

▲英特爾4代至強處理器Sapphire Rapids的技術細節

結語：HPC效能要求多元化

過去15年間，HPC成為成長速度最快的IT市場之一。隨著技術的逐步發展，HPC已逐步走向AI和深度學習的研發前線，為自動駕駛、精準醫療、智慧城市、物聯網等新興應用場景提供算力支撐。

隨著應用領域逐漸增多，英特爾也不再聚焦於單獨的CPU效能，而是對軟體、硬體等多款產品進行了同步最佳化。作為行業的頭部玩家之一，這某種程度上也是HPC行業的發展趨勢。