Friday, September 30, 2022
Technology

อินเทลเร่งพัฒนาความก้าวหน้า สถาปัตยกรรมสำหรับดาต้าเซ็นเตอร์

อินเทลเปิดตัวสถาปัตยกรรมใหม่สำหรับ ซีพียู คอร์ x86 สองรุ่น, ระบบ SoCs สำหรับดาต้าเซ็นเตอร์สองรุ่น, GPU แบบแยกส่วนได้ และสถาปัตยกรรมไฮบริดแบบมัลติคอร์ที่ปฏิวัติวงการสำหรับกลุ่มลูกค้า

ินเทลได้เผยถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดทางสถาปัตยกรรมในยุคนี้ รวมถึงให้ข้อมูลเกี่ยวกับ Alder Lake โดยละเอียดเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมไฮบริดในระดับประสิทธิภาพสูง ตัวแรกของอินเทลที่มาพร้อมกับ คอร์ x86 จำนวน 2 รุ่น และตัวกำหนดเวิร์คโหลดอัจฉริยะอย่าง Intel Thread Director ร่วมด้วย Sapphire Rapids สถาปัตยกรรมดาต้าเซ็นเตอร์มาตรฐานใหม่ของอินเทล ที่มาพร้อมคอร์ประสิทธิภาพใหม่ และเอ็นจิ้นการเร่งความเร็วที่หลากหลาย

นอกจากนี้ อินเทลยังเปิดตัวสถาปัตยกรรมใหม่ด้านหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) สำหรับเกมที่สามารถแยกส่วนได้ หน่วยประมวลผลโครงสร้างพื้นฐาน (IPU) แบบใหม่ และ Pointe Vecchio สถาปัตยกรรม GPU สำหรับศูนย์ข้อมูลที่มาพร้อมความชำนาญขั้นสูง และความหนาแน่นในการประมวลผลสูงสุดเท่าที่เคยมีมาของอินเทล

ความก้าวหน้าทางสถาปัตยกรรมเหล่านี้ ถือเป็นจุดเริ่มต้นของความเป็นผู้นำด้านผลิตภัณฑ์ในยุคถัดไปของอินเทล ซึ่งจะเริ่มต้นเร็วๆ นี้ ด้วยผลิตภัณฑ์ Alder Lake

คอร์ x86 เต็มประสิทธิภาพ (Efficient) x86 มาพร้อมกับสถาปัตยกรรมไมโคร (microarchitecture) ที่สามารถปรับความยืดหยุ่นได้ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการประมวลผลในทุกช่วงความต้องการของลูกค้า ตั้งแต่แอปพลิเคชันบนโทรศัพท์มือถือที่ใช้พลังงานต่ำ ไปจนถึงสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ไมโครเซอร์วิส (microservices) ที่มีหลายคอร์

เมื่อเทียบกับ Skylake ซึ่งเป็นซีพียูสถาปัตยกรรมไมโครที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของอินเทล จะเห็นได้ว่า คอร์ Efficient สามารถมอบประสิทธิภาพได้มากกว่า 40% ที่กำลังไฟเท่าเดิม หรือมอบประสิทธิภาพเท่าเดิมในขณะที่กินไฟน้อยกว่าถึง 40% สำหรับประสิทธิภาพด้านปริมาณงาน คอร์ Efficient สี่คอร์สามารถมอบประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้น 80% ในขณะที่ยังคงใช้พลังงานน้อยกว่าคอร์ Skylake สองคอร์ที่รันสี่เธรด หรือประสิทธิภาพด้านปริมาณงานเท่ากันในขณะที่ใช้พลังงานน้อยกว่าถึง 80%

คอร์ x86 เต็มสมรรถภาพ (Performance) นอกจากจะเป็นคอร์ซีพียูที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่อินเทลเคยสร้างมาแล้ว คอร์ x86 ยังมอบฟังก์ชันขั้นบันได (step function) ในประสิทธิภาพของสถาปัตยกรรมซีพียู ที่จะขับเคลื่อนการประมวลผลไปได้ถึงทศวรรษหน้า โดยคอร์ดังกล่าว ได้รับการออกแบบให้เป็นสถาปัตยกรรมที่กว้างกว่า ลึกกว่า และชาญฉลาดกว่า เพื่อให้สามารถมองเห็นการทำงานแบบขนาน (parallelism) ได้มากขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินการแบบขนานได้มากขึ้น ลดความล่าช้าในการส่งข้อมูล และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานโดยรวม

นอกจากนี้ยังช่วยสนับสนุนข้อมูลและแอปพลิเคชันที่มีการใช้โค้ดขนาดใหญ่ ทั้งนี้ คอร์ Performance ยังมีการปรับการใช้งานฟังก์ชัน Geomean ได้ดีขึ้นถึง 19% สำหรับเวิร์คโหลดที่หลากหลาย ซึ่งถือว่าทำได้มากกว่าสถาปัตยกรรมอินเทล คอร์ เจนเนอเรชั่นที่ 11 (คอร์ Cypress Cove) ที่ความถี่เดียวกัน

ราชา โคดาริ รองประธานอาวุโสและผู้จัดการทั่วไปของกลุ่ม Accelerated Computing Systems and Graphics (AXG) ที่ Intel Corporation

ด้วยเป้าหมายเพื่อโปรเซสเซอร์ดาต้าเซ็นเตอร์และเพื่อรองรับแนวโน้มการพัฒนาในด้าน machine learning คอร์ Performance นำเสนอฮาร์ดแวร์เฉพาะ ซึ่งรวมถึง Advanced Matrix Extensions (AMX) ใหม่ของอินเทล เพื่อดำเนินการคูณเมทริกซ์สู่ประสิทธิภาพในการดำเนินงานสูงสุด นั่นคือการเพิ่มอัตราการเร่งปัญญาประดิษฐ์ขึ้นสูงถึงเกือบ 8 เท่า นอกจากนี้ คอร์ดังกล่าวยังถูกออกแบบมาเพื่อให้ซอฟต์แวร์ใช้งานง่าย โดยใช้ประโยชน์จากโมเดลการเขียนโปรแกรมได้มากถึง 86 เท่า

Intel Thread Director เครื่องมือพิเศษเฉพาะของอินเทลในการจัดเรียงเวิร์คโหลดต่างๆ ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่า คอร์ Efficient และ คอร์ Performance สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่น โดยการกำหนดเวิร์คโหลดอย่างทรงพลังและชาญฉลาดตั้งแต่เริ่มต้น

พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพให้กับระบบเพื่อสมรรถภาพและประสิทธิภาพการดำเนินงานขั้นสูงสุดในโลกการใช้งานจริง ด้วยความชาญฉลาดที่ถูกสร้างขึ้นโดยตรงภายในคอร์ ทำให้สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นร่วมกับระบบปฏิบัติการ เพื่อวางเธรดที่ถูกต้อง บนคอร์ที่ถูกต้อง ในเวลาที่ถูกต้อง

Alder Lake: นำเสนอรูปแบบใหม่ของสถาปัตยกรรมมัลติคอร์ Alder Lake จะเป็นสถาปัตยกรรมไฮบริดในระดับประสิทธิภาพสูง ตัวแรกของอินเทล มาพร้อมกับ Intel Thread Director ใหม่ล่าสุด นี่คือสถาปัตยกรรม system-on-chip (SoC) สำหรับผู้ใช้งานที่ชาญฉลาดที่สุดของอินเทล

มีการผสมผสานระหว่างคอร์ Efficient และคอร์ Performance ที่สามารถปรับความยืดหยุ่นได้เพื่อการใช้งานตั้งแต่ระดับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Ultra-Mobile ไปจนถึงระดับเดสก์ท็อป พร้อมทั้งเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมด้วย I/O และหน่วยความจำชั้นนำของอุตสาหกรรม ทั้งนี้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ใช้ Alder Lake จะเริ่มถูกจัดส่งเพื่อวางจำหน่ายภายในปีนี้

Xe HPG และ Alchemist SoC: สถาปัตยกรรม graphics micro architecture ถูกออกแบบมาเพื่อปรับความยืดหยุ่นให้เหมาะกับระดับประสิทธิภาพสำหรับเวิร์คโหลดของผู้ที่ชื่นชอบการเล่นเกม และการสร้างสรรค์ผลงานต่างๆ โดยสถาปัตยกรรมไมโครกราฟิก Xe HPG มีคุณสมบัติ Xe-core แบบใหม่ ซึ่งเน้นการประมวลผล รวมทั้งสามารถตั้งโปรแกรมและปรับขนาดได้ พร้อมรองรับ DirectX 12 Ultimate อย่างเต็มรูปแบบ

นอกจากนี้ Matrix Engines แบบใหม่ ภายใน Xe-cores (เรียกว่า XMX – Xe Matrix eXtensions) สามารถช่วยเร่งเวิร์คโหลด AI ได้ เช่น XeSS เทคโนโลยีการอัปสเกลแบบใหม่ที่ช่วยให้สามารถเล่นเกมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีความถูกต้องแม่นยำสูง โดย Alchemist SoC ที่ใช้ Xe HPG (เดิมชื่อรหัส DG2) จะออกวางจำหน่ายในช่วงไตรมาสที่ 1 ปีพ.ศ. 2565 ภายใต้แบรนด์ใหม่ชื่อ Intel Arc

Sapphire Rapids: การกำหนดมาตรฐานสำหรับโปรเซสเซอร์ดาต้าเซ็นเตอร์รุ่นต่อไป เป็นการรวมคอร์ประสิทธิภาพของ Intel เข้ากับคอร์ตัวเร่งความเร็วใหม่ โดยหัวใจหลักของ Sapphire Rapids คือสถาปัตยกรรม SoC แบบเรียงต่อกัน ช่วยมอบความสามารถในการปรับขนาดได้เป็นอย่างดี ขณะที่ยังคงรักษาประโยชน์ของอินเทอร์เฟสซีพียูแบบเสาหิน (monolithic CPU interface) ด้วยเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) ของอินเทล และสถาปัตยกรรมแบบ mesh ขั้นสูง

Infrastructure Processing Unit: อินเทลได้เปิดตัว IPU ที่ใช้ ASIC โดยเฉพาะตัวแรกภายใต้ชื่อรหัส Mount Evans พร้อมกับแพลตฟอร์มอ้างอิง IPU ที่ใช้ FPGA ตัวใหม่คือ Oak Springs Canyon ด้วยสถาปัตยกรรมที่ใช้ Intel IPU ผู้ให้บริการระบบคลาวด์ (CSPs) สามารถเพิ่มรายได้จากดาต้าเซ็นเตอร์ให้สูงสุด โดยการลดภาระงานด้านโครงสร้างพื้นฐานจาก CPU ไปยัง IPU นอกจากนี้ การถ่ายโอนงานด้านโครงสร้างพื้นฐานไปยัง IPU ยังช่วยให้ CSPs สามารถปล่อยเช่า ซีพียู เซิร์ฟเวอร์ต่างๆ ให้กับลูกค้าได้ 100 เปอร์เซ็นต์

Xe HPC Ponte Vecchio: นวัตกรรม SoC ที่ซับซ้อนที่สุดตั้งแต่อินเทลเคยผลิตมา สะท้อนให้เห็นถึงเป้าหมายของอินเทลที่ต้องการจะปลุกแผนกลยุทธ์ IMD 2.0 ให้มีชีวิต โดย Ponte Vecchio เป็นผลผลิตจากกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (semiconductor) ที่ล้ำสมัย มีเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบ EMIB multi-die และรูปแบบบรรจุภัณฑ์สามมิติแบบ Foveros 3D

ในปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีเป็นหัวใจสำคัญของการสื่อสาร การทำงาน การรับความบันเทิง และการเอาชีวิตรอดท่ามกลางสถานการณ์การแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโควิด-19 ระบบคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างมากในยุคนี้

Leave a Response