데이터 센터, HPC-AI 및 클라이언트 컴퓨팅을 위한 Intel 고급 아키텍처

Raja Koduri 수석 부사장가속 컴퓨팅 시스템 및 그래픽 그룹 총괄 관리자

라자 코두리

아키텍처는 하드웨어와 소프트웨어의 연금술입니다. 주어진 엔진에 가장 적합한 트랜지스터를 혼합하고, 고급 패키징을 통해 연결하고, 고대역폭, 저전력 캐시를 통합하고, 하이브리드 컴퓨팅 클러스터를 위한 고용량, 고대역폭 메모리 및 저지연 확장 가능한 상호 연결을 제공합니다. 모든 소프트웨어가 원활하게 가속화되도록 보장합니다. 임박한 제품을 위해 작업한 아키텍처 혁신을 공개하는 것은 인텔 설계자가 매년  인텔 아키텍처 데이에서 기대하는 것이며  올해 세 번째 행사인 이번 행사는 가장 흥미진진했습니다.

오늘 우리는 한 세대 동안 인텔® 아키텍처의 가장 큰 변화를 공개했습니다. 여기에는 두 개의 새로운 세대 x86 코어와 지능형 Intel® Thread Director 워크로드 스케줄러가 포함된 최초의 고성능 하이브리드 아키텍처인 Alder Lake에 대한 첫 번째 심층 분석이 포함됩니다. 새로운 성능 코어 및 다양한 가속기 엔진을 탑재한 Intel의 새로운 표준 설정 데이터 센터 아키텍처인 Sapphire Rapids; 새로운 개별 게임용 그래픽 처리 장치(GPU) 아키텍처; 새로운 인프라 처리 장치(IPU); 그리고 Ponte Vecchio, Intel 역사상 가장 높은 컴퓨팅 밀도를 갖춘 강력한 데이터 센터 GPU 아키텍처입니다.

이러한 아키텍처 혁신은 곧 Alder Lake를 시작으로 차세대 리더십 제품 시대를 위한 무대를 마련했습니다. 우리가 오늘 공개한 혁신은 데스크톱에서 데이터 센터에 이르는 워크로드가 그 어느 때보다 더 커지고 복잡해지고 다양해짐에 따라 아키텍처가 더 많은 컴퓨팅 성능에 대한 엄청난 수요를 충족시키는 방법을 보여줍니다.

추가 정보:  2021년 인텔 아키텍처의 날  (보도 자료) | 인텔, CPU, GPU 및 IPU용 세대에서 가장 큰 아키텍처 변화 공개 (Architecture Day Fact Sheet) | 인텔의 파운드리 파트너십 확대: IDM 2.0의 중요한 부분 (Stuart Pann 사설)

우리의 설계자는 인텔의 고유하고 풍부한 스칼라, 벡터, 행렬 및 공간 컴퓨팅 엔진을 결합하여 고객의 가장 까다로운 워크로드에 비선형 이득을 제공하는 하이브리드 컴퓨팅 아키텍처를 만들기 위해 열심히 노력하고 있습니다.

뉴스룸 보도 자료를 방문   하여 프레젠테이션을 시청해야 하지만 주요 내용을 안내해 드리겠습니다.

Efficient-core:  저전력 모바일 애플리케이션에서 많은 코어 마이크로서비스에 이르기까지 고객 요구의 전체 스펙트럼에서 컴퓨팅 요구 사항을 해결하기 위한 확장성이 뛰어난 x86 마이크로아키텍처입니다. Intel의 가장 많은 CPU 마이크로아키텍처인 Skylake와 비교할 때 Efficient-core는 동일한 전력 또는 동일한 성능에서 40% 미만의 전력을 소비하면서 40% 더 많은 단일 스레드 성능을 제공합니다. 1  처리량 성능의 경우 4개의 Efficient 코어는 80% 더 적은 전력을 소비하면서 4개의 스레드를 실행하는 2개의 Skylake 코어 또는 동일한 처리 성능보다 적은 전력을 소비하면서 80% 더 많은 성능을 제공합니다. 1

성능 코어:  이 x86 코어는 Intel이 구축한 최고 성능의 CPU 코어일 뿐만 아니라 향후 10년 간의 컴퓨팅을 주도할 CPU 아키텍처 성능의 단계적 기능을 제공합니다. 더 많은 병렬 처리를 노출하고, 실행 병렬 처리를 늘리고, 대기 시간을 줄이고, 범용 성능을 향상시키기 위해 더 넓고 깊고 스마트한 아키텍처로 설계되었습니다. 또한 대용량 데이터 및 대용량 코드 풋프린트 애플리케이션을 지원하는 데 도움이 됩니다. Performance-core는 동일한 주파수에서 현재 11세대 Intel® Core™ 아키텍처(Cypress Cove 코어)에 비해 광범위한 워크로드에 걸쳐 약 19%의 Geomean 개선을 제공합니다. 1  

데이터 센터 프로세서와 머신 러닝의 진화하는 추세를 대상으로 하는 Performance-core는 Intel의 새로운 AMX(Advanced Matrix Extensions)를 비롯한 전용 하드웨어를 제공하여 인공 지능이 거의 8배 향상된 성능으로 행렬 곱셈 연산을 수행합니다. 가속. 1  x86 프로그래밍 모델을 활용하여 소프트웨어 사용이 용이하도록 설계되었습니다.

Intel Thread Director:  Intel의 고유한 스케줄링 접근 방식은 Efficient-cores와 Performance-cores가 원활하게 함께 작동하고 처음부터 동적으로 지능적으로 워크로드를 할당하고 실제 성능과 효율성을 극대화하기 위해 시스템을 최적화하도록 개발되었습니다. 인텔 스레드 디렉터는 코어에 직접 내장된 인텔리전스를 통해 운영 체제와 원활하게 작동하여 적절한 스레드를 적절한 코어에 적시에 배치합니다.

Alder Lake:  멀티코어 아키텍처를 재창조한 Alder Lake는 새로운 Intel Thread Director를 사용하는 Intel의 첫 번째 고성능 하이브리드 아키텍처가 될 것입니다. 이것은 Intel의 가장 지능적인 클라이언트 SoC(시스템 온칩) 아키텍처로, Efficient-Core와 Performance-Core의 조합을 특징으로 하며, 울트라 모바일에서 데스크탑으로 확장되며, 여러 업계 최고의 I/O 및 메모리로 업계 전환을 주도합니다. . Alder Lake를 기반으로 한 제품은 올해 배송을 시작할 예정입니다.

X e  HPG 및 Alchemist SoC:  새로운 개별 그래픽 마이크로아키텍처는 게임 및 제작 워크로드를 위한 매니아급 성능으로 확장하도록 설계되었습니다. X e  HPG 마이크로아키텍처 는 컴퓨팅 중심의 프로그래밍 및 확장 가능한 요소인 새로운 X e 코어와 DirectX 12 Ultimate를 완벽하게 지원합니다. X e 코어 내부의 새로운 매트릭스 엔진 (X e  Matrix eXtensions, XMX 라고 함 ) 은 고성능 및 고충실도 게임을 가능하게 하는 새로운 업스케일링 기술인 X e SS 와 같은 인공 지능 워크로드를 가속화 합니다. X e  HPG 기반 Alchemist SoC(이전 코드명 DG2)는 새로운 정책에 따라 2022년 1분기에 출시될 예정입니다.  인텔® Arc™ 브랜드 .

Sapphire Rapids:  Intel의 성능 코어와 새로운 가속기 엔진을 결합한 Sapphire Rapids는 차세대 데이터 센터 프로세서의 표준을 설정합니다. Sapphire Rapids의 중심에는 Intel의 EMIB 다중 다이 상호 연결 패키징 기술 및 고급 메시 아키텍처 덕분에 모놀리식 CPU 인터페이스의 이점을 유지하면서 상당한 확장성을 제공하는 타일식 모듈식 SoC 아키텍처가 있습니다.

인프라 처리 장치:  Mount Evans는 새로운 FPGA 기반 IPU 참조 플랫폼인 Oak Springs Canyon과 함께 Intel의 첫 번째 전용 ASIC 기반 IPU입니다. Intel IPU 기반 아키텍처를 통해 CSP(클라우드 서비스 제공업체)는 CPU에서 IPU로 인프라 작업을 오프로드하여 데이터 센터 수익을 극대화할 수 있습니다. 인프라 작업을 IPU로 오프로드하면 CSP가 서버 CPU의 100%를 고객에게 임대할 수 있습니다.

X e  HPC, Ponte Vecchio:  Intel이 구축한 것 중 가장 복잡한 SoC이자 IDM 2.0 전략 의 훌륭한 예가   실현된 Ponte Vecchio는 여러 고급 반도체 프로세스, 혁신적인 EMIB 기술 및 Foveros 3D 패키징을 활용합니다. 이 제품을 통해 우리는 인공 지능, 고성능 컴퓨팅 및 고급 분석 워크로드를 가속화하기 위해 업계 최고의 FLOP 및 컴퓨팅 밀도를 제공하는 1000억 트랜지스터 장치인 Moon-shot 프로젝트에 생명을 불어넣고 있습니다. Architecture Day에서 우리는 초기 Ponte Vecchio 실리콘이 이미 선두적인 성능을 보여주고 있으며 인기 있는 AI 벤치마크에서 추론 및 교육 처리량 모두에서 업계 기록을 수립하고 있음을 보여주었습니다. 1  당사의 A0 실리콘은 이미 45TFLOPS FP32 처리량, 5TBps 이상의 메모리 패브릭 대역폭 및 2TBps 이상의 연결 대역폭을 제공하고 있습니다. Ponte Vecchio는 X e  아키텍처 와 마찬가지로 개방형, 표준 기반, 아키텍처 및 공급업체 간 통합 소프트웨어 스택인 oneAPI에 의해 활성화됩니다.

지난 한 해를 돌이켜보면, 기술은 우리 모두가 전염병을 통해 의사 소통하고, 일하고, 놀고, 대처하는 방법의 핵심이었습니다. 엄청난 컴퓨팅 성능이 결정적인 역할을 했습니다. 앞으로 우리는 컴퓨팅에 대한 엄청난 수요에 직면해 있습니다. 2025년까지 잠재적으로 1,000배가 필요할 것입니다. 4년 동안 1,000배 증가하는 것은 5의 거듭제곱에 대한 무어의 법칙입니다.

건축가이기도 한 CEO인 Pat Gelsinger는 Architecture Day에서 다음과 같이 말했습니다.

세상은 가장 어려운 계산 문제를 해결하고 사람들의 삶을 풍요롭게 하기 위해 건축가와 엔지니어에게 의존하고 있습니다. 우리의 전략과 실행은 이러한 요구를 충족하기 위해 엄청난 속도로 가속화되고 있습니다.

Raja M. Koduri는 Intel Corporation의 가속 컴퓨팅 시스템 및 그래픽 그룹의 수석 부사장 겸 총책임자입니다.

작은 글씨:

1  워크로드 및 구성은  www.intel.com/ArchDay21claims를 참조하십시오 .

이 문서에서 미래 계획이나 기대치를 언급하는 진술은 미래 예측 진술입니다. 이러한 진술은 현재 예상을 기반으로 하며 실제 결과가 그러한 진술에 명시되거나 암시된 것과 실질적으로 다를 수 있는 많은 위험과 불확실성을 포함합니다. 실제 결과가 크게 달라질 수 있는 요인에 대한 자세한 내용은 www.intc.com에서 가장 최근의 실적 발표 및 SEC 문서를 참조하십시오.

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