На выставке Supercomputing 2021 компания Intel поделилась дополнительными деталями о своих будущих процессорах серии Sapphire Rapids и графических ускорителях Ponte Vecchio для центров обработки данных. В настоящий момент Intel активно сотрудничает со своими партнёрами над выводом систем с Sapphire Rapids и Ponte Vecchio на рынок серверов общего значения. Оба решения также лягут в основу нового суперкомпьютера Aurora.

Общими сведениями о процессорах Sapphire Rapids, включая информацию об оснащении HBM-памятью некоторых моделей, компания Intel уже делилась. На минувшем мероприятии производитель уделил внимание деталям. Так, например, стало известно, что процессоры Sapphire Rapids получат поддержку до 64 Гбайт памяти HBM2e с пропускной способностью до 410 Гбайт/с на один стек. При этом CPU получат до четырёх стеков памяти HBM2e и тем самым смогут предложить теоретическую пропускную способность около 1,6 Тбайт/с.

Каждый стек HBM2e, содержащий восемь 16-Гбит кристаллов (8-Hi) памяти, объединён с входящими состав SoC четырьмя вычислительными тайлами на архитектуре Golden Cove, созданными с использованием техпроцесса Intel 7 (10 нм Enhanced SuperFIN). Интерконнект между каждым тайлом обеспечивает шина EMIB. Несмотря на всё это, со стороны процессор будет выглядеть монолитным.

Первыми на рынке появятся модели без памяти HBM, чуть позже выйдут процессоры с памятью HBM2e. Вторые предложат три режима работы HBM-памяти: HBM-Only, Flat Mode и Cache Mode.

В режиме HBM-Only система сможет функционировать без установленных модулей оперативной памяти DDR5. Роль ОЗУ возьму на себя HBM-стеки памяти, входящие в состав процессора. В режиме Flat Mode процессоры будут функционировать с учётом установленных в систему модулей памяти. DDR5. При этом оба типа памяти станут видимы системе и каждый из них будет представлен собственным NUMA-кластером. Это позволит программам обращаться к нужному набору памяти, используя стандартные подходы взаимодействия с NUMA-кластерами. В режиме Cache Mode память HBM будет использоваться в качестве кеш-памяти. Это сделает память HBM «прозрачной» для программного обеспечения. Иными словами, это не потребует специального кодирования, поскольку HBM-память, управляемая контроллерами памяти процессора, будет восприниматься системой, как кеш-память с прямым отображением.

Таким образом, процессоры Sapphire Rapids для дата-центров получат до 64 Гбайт памяти HBM2e, поддержку восьмиканальной DDR5, памяти Optane, интерфейса PCIe 5.0, и унифицированного интерконнекта CXL 1.1. Иными словами, весь набор технологий, необходимый для конкуренции с грядущими процессорами AMD Milan-X, в которых, впрочем, для повышения общей производительности подсистемы памяти используется иной подход. Если Intel в своих Sapphire Rapids делает ставку на высокоскоростную память HBM2e, то AMD решила применить новую технологию 3D V-Cache, которая позволит увеличить объём кеш-памяти L3 актуальных процессоров EPYC Milan на архитектуре Zen 3 вплоть до 768 Мбайт.

Процессоры Intel Sapphire Rapids также будут конкурировать с грядущими 96-ядерными чипами AMD Genoa и 128-ядерными Bergamo. Обе серии будут использовать архитектуру Zen 4, 5-нм техпроцесс TSMC, а также получат поддержку DDR5, PCIe 5.0 и CXL 1.1.

Что касается будущих графических ускорителей Ponte Vecchio, то по словам Intel, они получат до 408 Мбайт кеш-памяти 2-го уровня и до 64 Мбайт кеш-памяти 1-го уровня. Кроме того, они будут работать с памятью HBM2e. Эти ускорители лягут в основу будущего суперкомпьютера Aurora с максимальным уровнем производительности до 2 экзафлопс. В его составе будут использоваться 54 000 графических процессоров Ponte Vecchio и 18 000 центральных процессоров Sapphire Rapids.

Ускорители Ponte Vecchio будут выпускаться как в виде карт расширения PCIe, так и в формате OAM. В последнем случае GPU будут подключаться с помощью шины Xe Link. Для выпуска ускорителей Ponte Vecchio в виде карт расширения PCIe компания Intel привлекает своих подрядчиков, однако конечные продукты будут выпускаться под брендом Intel.

Intel также собирается вывести системы на базе Sapphire Rapids и Ponte Vecchio на общий рынок серверов и сейчас активно работает в этом направлении со своими партнёрами из Atos, Dell, Lenovo, Supermicro и HPE.