Rialto Bridge، نسل جدید تراشه‌های Xe-HPC اینتل برای جایگزینی با Ponte Vecchio، معرفی شد

رویداد سخت‌افزارمحور ISC High Performance 2022 این هفته برای نخستین‌بار در سه سال اخیر به‌صورت حضوری در هامبورگ آلمان برگزار می‌شود و اینتل از فرصتی که دراختیار داشت، برای ارائه‌ی جزئیات بیشتر درباره‌ی برنامه‌ی تولید پردازنده‌های کلاس HPC و ابرکامپیوتر استفاده کرد.

به‌نوشته‌ی AnandTech، اینتل رسماً نام نسل جدید پردازنده‌های پرقدرت خود را اعلام کرده است که جایگزین Ponte Vecchio می‌شوند. اینتل می‌گوید این پردازنده‌های جدید Rialto Bridge نام دارند. پردازنده‌های گرافیکی خانواده‌ی Rialto Bridge تا پیش از برگزاری رویداد ISC در نقشه‌راه اینتل با نام Ponte Vecchio Next شناخته می‌شدند.

کارشناسان اینتل از مدت‌ها پیش روند تولید این پردازنده‌های گرافیکی را آغاز کرده‌اند و درحالی‌که پیاده‌سازی اولین ابرکامپیوتر مبتنی‌بر Ponte Vecchio (یعنی Aurora) همچنان ادامه دارد، متخصصان تیم آبی با تمام توان مشغول کار روی Rialto Bridge هستند.

Rialto Bridge بخشی از برنامه‌ی سه‌ساله‌ی اینتل برای تولید پردازنده‌های مرکزی و شتاب‌دهنده‌های جدیدی است که بسیار قدرتمندند. اینتل در انتهای مسیر سراغ تولید XPUهای سری Falcon Shores خواهد رفت. اینتل درواقع قصد دارد ازطریق محصولات سری Rialto Bridge خلأ بین Ponte Vecchio و Falcon Shores را پر کند. خانواده‌ی Rialto Bridge شامل پردازنده‌هایی است که از نسخه‌ی تکامل‌یافته‌ی طراحی Ponte Vecchio با فناوری‌ها و لیتوگرافی‌های جدید استفاده می‌کنند.

اینتل فعلاً مشخصات فنی دقیق پردازنده‌های جدیدش را دردسترس رسانه‌ها قرار نداده؛ ولی جزئیاتی به‌‌همراه یک رندر منتشر کرده است تا مطمئن شویم Rialto Bridge جایگزینی برای Ponte Vecchio محسوب می‌شود. رندر رسمی اینتل که در تصویر اصلی مقاله دیده می‌شود، نشان می‌دهد Rialto Bridge تراشه‌‌ای شامل ده‌ها کاشی پردازشی (چیپلت) با چینش مشابه Ponte Vecchio است.

اینتل می‌گوید قصد دارد تعداد هسته‌های محاسباتی Xe را از ۱۲۸ عدد در Ponte Vecchio به نهایتاً ۱۶۰ عدد در Rialto Bridge برساند. تیم آبی احتمالاً برای دستیابی به این هدف تعداد هسته‌های Xe را در هر کاشی پردازشی افزایش می‌دهد.

اینتل تصمیم گرفته است جزئیات مربوط به فناوری‌های تولیدی و لیتوگرافی را ارائه ندهد؛ اما می‌گوید Rialto سراغ استفاده از لیتوگرافی‌های مدرن‌تری می‌رود. درحال‌حاضر، پردازنده‌های سری Ponte Vecchio برای کاشی‌های پردازشی مختلف از لیتوگرافی‌های TSMC N7 و TSMC N5 و Intel 7 بهره می‌گیرند. انتظار می‌رود تولید ویفرهای مبتنی‌بر لیتوگرافی Intel 4 تا پیش از پایان سال جاری میلادی وارد مرحله‌ی عملیاتی شود؛ بنابراین، منطقی است که انتظار داشته باشیم Rialto از این لیتوگرافی برای شماری از کاشی‌هایش بهره بگیرد. اینتل ممکن است در کاشی‌های محاسباتی نیز سراغ لیتوگرافی‌های متفاوتی برود. این کاشی‌ها در پردازنده‌های جدید احتمالاً مبتنی‌بر TSMC N4 یا Intel 4 خواهند بود.

درزمینه‌ی هسته‌های محاسباتی،‌ خانواده‌ی Rialto تفاوتی اساسی با Ponte دارد. اینتل در خانواده‌ی Ponte از هسته‌های محاسباتی به‌صورت دوتایی استفاده کرد و در بین آن‌ها از یک چیپلتِ کش استفاده کرد؛ بااین‌حال، به‌نظر می‌رسد در Rialto به‌جای چیپلت شاهد واحدهای یکپارچه هستیم. این یعنی احتمالاً اینتل تصمیم گرفته است کش‌های Rambo را با کاشی‌های محاسباتی ادغام کند. استفاده از این نوع کش باعث تولید کاشی‌ها در تعداد کمتر و ابعاد بزرگ‌تر می‌شود. این قضیه می‌تواند تا حدی بر این ایده که اینتل به‌دنبال تولید اختصاصی کاشی‌های محاسباتی است مهر تأیید بزند؛ البته تا زمانی که اینتل رسماً چیزی اعلام نکند همه‌چیز فعلا در حد ایده باقی می‌ماند.

همچنین، اینتل گفته است در پردازنده‌های سری Rialto از پهنای باند I/O بیشتر استفاده می‌کند؛ البته در این زمینه هم جزئیات دقیقی اعلام نشده است. Ponte یکی از نخستین محصولات مبتنی‌بر PCIe 5.0 به‌حساب می‌آید و فعلاً زمان نسبتاً زیادی تا استفاده‌ی گسترده از PCIe 6.0 فاصله داریم؛ به‌همین‌دلیل، پیش‌بینی می‌کنیم تغییرات خانواده‌ی Rialto درمقایسه‌با Ponte بیشتر مربوط به پهنای باند خود تراشه باشد. البته امکان دارد این قضیه به مقدار پهنای باندی ارتباط داشته باشد که ازطریق فناوری Xe Link در بین شتاب‌دهنده‌ها دردسترس قرار می‌گیرد.

اینتل برای نسل جدید شتاب‌دهنده‌های خود روی HBM3 نیز مانور داده است. پهنای باند حافظه برای شتاب‌دهنده‌های حوزه‌ی HPC اهمیت فراوانی دارد؛ به‌همین‌دلیل، شکی نداریم اینتل در خانواده‌ی Rialto به پهنای باند حافظه اهمیت زیادی داده است. اینتل در اسلایدهای رسمی خود از عبارت «گیگاترنسفربرثانیه‌ی بیشتر» استفاده کرده است که البته برایمان مفهوم است؛ چون پهنای باند حافظه در اغلب مواقع در واحد گیگاترنسفر بیان می‌شود.

اینتل افزون‌براین می‌گوید Rialto قرار است برپایه‌ی نسخه‌ی جدید سوکت OAM ساخته شود. این ادعا در نوع خود جالب است؛ چون نسخه‌ی جدید OAM هنوز معرفی نشده است. درحالی‌که هنوز به اطلاعات دقیق و رسمی دسترسی نداریم، می‌توانیم بگوییم بزرگ‌ترین تفاوت بین دو نسل OAM به توان پشتیبانی‌شده‌ی آن‌ها ارتباط دارد. OAM 1 توان حداکثر ۷۰۰ واتی برای ماژول‌ها ارائه می‌دهد؛ اما ماژول‌های Rialto به‌لطف نسخه‌ی جدید OAM به توان حدودا ۸۰۰ وات نیز دسترسی خواهند داشت.

اینتل می‌گوید پردازنده‌های سری Rialto Bridge تا ۳۰ درصد در سطح اپلیکیشن عملکرد بهتر ارائه خواهند داد. این پیشرفت در نگاه اول چندان چشمگیر نیست؛ اما فراموش نکنید مشغول صحبت درباره‌ی پردازنده‌ای هستیم که به فاصله‌ی حدوداً یک سال از عرضه‌ی اولین مدل Ponte Vecchio دردسترس قرار می‌گیرد. افزایش ۲۵ درصدی تعداد هسته‌های Xe یعنی بخش اعظم پیشرفت پردازنده‌های Rialto Bridge ازطریق قطعات سخت‌افزاری اضافی به‌دست می‌آید و چندان به تغییرات سرعت کلاک مربوط نمی‌شود. اینتل می‌گوید پردازنده‌های سری Rialto مصرف انرژی کمتری از Ponte خواهند داشت. شاید این موضوع برای پردازنده‌های کلاس HPC و ابرکامپیوتر چندان اهمیت نداشته باشد؛ اما درهرصورت دستاوردی ستودنی است.

اینتل می‌گوید در اواسط سال آینده‌ی میلادی اولین نمونه‌های آزمایشی Rialto Bridge را تولید می‌کند. اینتل درزمینه‌ی عرضه‌ی به‌موقع پردازنده‌های گرافیکی Ponte Vecchio با مشکلات بسیاری مواجه شد و حتی همین‌حالا نیز سازمان‌ها نمی‌توانند آن را تهیه‌ کنند. درصورتی‌که اینتل بتواند برنامه‌های تعیین‌شده برای تولید Rialto Bridge را دقیقاً اجرا کند، شاهد اتفاقی مهم خواهیم بود؛ اما چندان متعجب نخواهیم شد؛ چون پردازنده‌های سری Rialto Bridge و Ponte Vecchio در سطح معماری شباهت‌های فراوانی باهم دارند. احتمالاً مشکلات اینتل برای تولید Rialto Bridge به‌اندازه‌ی Ponte Vecchio زیاد نخواهد بود. با اضافه‌شدن Rialto Bridge به فهرست محصولات موردانتظار کلاس HPC، نقشه‌راه اینتل اکنون بدین‌صورت است:

محصولات مبتنی‌بر HBM سری Xeon و شتاب‌دهنده‌های کلاس HPC در سال ۲۰۲۴ با معرفی XPUهای سری Falcon Shores ترکیب خواهند شد. اینتل نخستین‌بار در اجلاس سرمایه‌گذاران در زمستان سال گذشته از Falcon Shores پرده برداشت.

در پردازنده‌های سری Falcon Shores، کاشی‌های پرقدرت CPU و GPU درکنارهم قرار می‌گیرند و تیم آبی خواهد توانست تعداد دل‌خواهی از واحدهای CPU و GPU را ترکیب کند. اینتل در رویداد امروز هیچ جزئیات اضافه‌ای درباره‌ی محصولات موردانتظار سری Falcon Shores ارائه نداد.

این شرکت پیش‌تر گفته بود که قصد دارد در محصولات سری Falcon Shores به پنج برابر مصرف انرژی کمتر و پنج برابر پهنای باند بیشتر و پنج برابر تراکم بیشتر دست پیدا کند. اینکه اینتل چگونه می‌خواهد به این اهداف بزرگ دست پیدا کند، سؤالی است که مشخص‌شدن پاسخش نیاز به گذر زمان دارد.