В преддверии Нового года Intel поделилась планами на будущее

На этой неделе в Москве прошло предновогоднее мероприятие корпорации Intel, посвященное новой стратегии корпорации, а также представлению перспективных разработок. Многие из этих решений будут внедрены в серийно выпускаемых продуктах уже в наступающем году.

О перспективных планах и технологических новинках Intel рассказали технический директор Intel в России Михаил Цветков и инженер по применению продукции компании Intel Дмитрий Летичевский.

Михаил Цветков, технический директор Intel в России

Дмитрий Летичевский, инженер по применению продукции компании Intel

Новая стратегия развития Intel предполагает приоритетное развитие нескольких ключевых направлений:

• новые подходы к техпроцессу и корпусированию микросхем для получения большей производительности при меньших размерах и энергопотреблении;
• новые архитектуры для ускорения специализированных задач, таких как искусственный интеллект;
• графика и сетевые устройства;
• технология сверхбыстрой памяти;
• шины для внутренних соединений с высокой пропускной способностью;
• встроенные функции безопасности;
• унифицированное ПО для облегчения реализации алгоритмов и оптимизации.

Ожидается, что именно эти направления станут локомотивами роста производительности и функциональности, и в их развитие будут инвестированы значительные средства. Совокупность вышеперечисленных технологий станет основой для расширения многообразия инструментов вычислений и роста соответствующего целевого рынка, потенциальная емкость которого в 2022 году оценивается более чем в 300 млрд долл.

Микроархитектура Sunny Cove

На смену микроархитектуре Skylake приходит Sunny Cove, которая позволит повысить производительность ядра в расчете на один такт и улучшить энергоэффективность при выполнении вычислительных задач общего назначения. Кроме того, данная микроархитектура включает в себя новые функции для ускорения вычислительных задач специального назначения — например, в области искусственного интеллекта или шифрования.

Архитектура Sunny Cove станет основой для серверных процессоров Intel Xeon и клиентских Intel Core нового поколения, изготавливаемых по технологическим нормам 10 нм, которые будут представлены в наступающем году.

Среди новых возможностей архитектуры Sunny Cove можно выделить следующие:

• улучшенную микроархитектуру для параллельного выполнения большего количества операций;
• новые алгоритмы для уменьшения задержек;
• увеличенный размер основных буферов и кэшей для оптимизации рабочих нагрузок при обработке больших объемов данных; 
• архитектурные расширения для отдельных алгоритмов и сценариев использования — в частности, новые инструкции для повышения производительности при операциях шифрования (например, в режимах vector AES и SHA-NI), операциями сжатия и распаковки данных и пр.

Архитектура Sunny Cove обеспечит уменьшение задержек и увеличение пропускной способности, а также более высокий уровень параллелизма, что позволит улучшить производительность для различных задач: начиная от игр и заканчивая приложениями, ориентированными на активную работу с данными.

Интегрированная графика 11-го поколения

Intel представила новую интегрированную графику 11-го поколения (Gen. 11) с 64 улучшенными исполнительными блоками. По сравнению с встроенной графикой девятого поколения (Gen. 9) количество таких блоков увеличилось более чем в два раза. Интегрированная графическая подсистема Gen. 11 появится в процессорах, изготавливаемых по техпроцессу 10 нм, уже в 2019 году. 

Новая архитектура интегрированной графики должна удвоить вычислительную производительность на один такт по сравнению решениями 9-го поколения. Благодаря высокой производительности, превышающей 1 терафлопс, эта архитектура позволит значительно улучшить качество игрового процесса. Кроме того, графическая подсистема 11-го поколения обеспечит удвоение скорости выполнения задач искусственного интеллекта в наиболее распространенных сценариях выполнения обученных моделей на основе нейронных сетей — например, при распознавании образов на фотографиях. Графика Gen. 11 также оснащена самым современным в отрасли кодировщиком/декодировщиком с поддержкой видеопотоков с разрешением до 4K и возможностью создания видео формата 8K. Технология Intel Adaptive Sync обеспечит оптимальную частоту смены кадров в играх.

Intel также подтвердила планы по созданию графического процессора для дискретных видеоадаптеров, который будет представлен в 2020 году, не уточняя детали и даже кодовое наименование данного изделия.

Технология Foveros

Технология многоярусной интеграции полупроводниковых кристаллов logic-on-logic, получившая название Foveros, позволяет создавать устройства и системы на основе высокопроизводительных чипов с высокой удельной плотностью компонентов и низким энергопотреблением. Она позволит вывести многоярусную компоновку нескольких кристаллов в одном корпусе за рамки уже ставших традиционными сборок со стеком из чипов памяти или пассивных интерпозеров и применить этот подход в отношении высокопроизводительной логики — например, при создании центральных и графических процессоров, а также специализированных ускорителей для приложений искусственного интеллекта.

Технология Foveros обеспечит разработчикам гибкость при проектировании, позволяя комбинировать фрагменты сложных функциональных блоков (IP blocks) с различными элементами памяти и интерфейсов ввода-вывода в новых формфакторах. Благодаря этому продукты можно будет разделить на более компактные «чиплеты», при этом подсистема ввода-вывода, память SRAM и цепи питания могут быть выполнены в базовом кристалле, а чиплеты с высокопроизводительной логикой — размещены поверх него.

По прогнозам Intel, продукты, построенные с использованием технологии Foveros, могут быть представлены уже во второй половине 2019 года. В первом из них будут интегрированы высокопроизводительный чиплет на базе 10-нм процессора с базовым кристаллом, выполненным по технологии 22FFL с пониженным энергопотреблением. Это позволит достичь высокой производительности и низкого энергопотребления в компактном формфакторе.

Появление Foveros является следующим большим шагом после инновационной технологии двухмерной компоновки Intel Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB), которая была представлена в 2018 году.

Программное обеспечение One API

Intel анонсировала проект One API, который позволит упростить написание программного обеспечения для различных вычислительных платформ: для центрального процессора, графического сопроцессора, устройств FPGA, сопроцессора для выполнения задач искусственного интеллекта и др. Данный проект включает в себя полный и унифицированный комплект инструментов разработчика, что позволит выбрать наиболее подходящее программное обеспечение для конкретного решения и оптимизировать код. Публичный релиз проекта One API станет доступен в 2019 году.

Память и хранение данных

Эксперты Intel обсудили обновления технологии Intel Optane и продуктов, созданных на ее основе. Постоянная память Intel Optane DC Persistent Memory — это новый продукт, сочетающий функциональность оперативной памяти с большим объемом хранения и энергонезависимостью. Инновационная технология упрощает доступ к данным для центрального процессора, позволяя быстрее обрабатывать большие объемы информации — что требуется для работы с обширными базами данных и приложений искусственного интеллекта. Высокая емкость и энергонезависимость сокращают необходимость совершения затратных по времени обращений к хранилищу, что способствует повышению эффективности.

Память Intel Optane DC обеспечивает процессору чтение данных, выровненное на размер строки кэша (64 байта). В среднем, ожидается, что задержка чтения из памяти Intel DC Optane, находящейся в режиме ожидания, cоставит примерно 350 нс, если приложение обращается именно к этой памяти или если необходимые данные не закэшированы в динамическую (DRAM) память. Для сравнения: задержка чтения твердотельных накопителей Optane DC SSD при аналогичных условиях составляет порядка 10 мкс (то есть 10 тыс. нс). Таким образом, память Intel Optane DC Persistent Memory обеспечит значительное улучшение.

Компания также продемонстрировала новые твердотельные накопители, построенные на базе терабитного кристалла QLC NAND. Они позволяют перенести больше данных с жестких дисков на твердотельные накопители и за счет этого обеспечить более быстрый доступ к этой информации.

Комбинация накопителей Intel Optane SSD и QLC NAND SSD позволит снизить задержки доступа к наиболее часто используемым данным. Вместе эти достижения в области платформ и памяти дополняют портфолио памяти и устройств хранения, позволяя выбрать наиболее оптимальные решения для различных систем и приложений.

Базовый стек глубинного обучения Deep Learning Reference Stack

Deep Learning Reference Stack — это интегрированный высокопроизводительный стек с открытым исходным кодом, оптимизированный для масштабируемых платформ Intel Xeon. Данный релиз является частью работы Intel, направленной на то, чтобы обеспечить разработчикам в области искусственного интеллекта удобный доступ ко всем функциям и возможностям платформ Intel.

Стек Deep Learning Reference Stack специально создавался и оптимизировался для нативных облачных окружений. С его появлением упрощается задача интеграции различных программных компонентов, что, в свою очередь позволит разработчикам ускорить прототипирование, сохранив достаточную гибкость для индивидуальной настройки решений.