Intel promove alteração na arquitetura para CPUs, GPUs e IPus, a maior em uma única geração

Durante o Intel’s Architecture Day 2021, evento anual em que a Intel apresenta novas arquiteturas e inovações para a Era Inteligente, a Intel anunciou as maiores mudanças em arquiteturas em uma única geração. As novidades incluem uma primeira olhada a fundo no Alder Lake, a primeira arquitetura híbrida de desempenho com duas gerações de cores x86 e o agendador de cargas de trabalho inteligente Intel Thread Director; Sapphire Rapids, a nova arquitetura padrão para configuração do centro de dados da Intel com novos núcleos de desempenho e vários motores de aceleração; a nova arquitetura de placa de vídeo (GPU) para jogos discretos; novas unidades de processamento de infraestrutura (IPUs) e Ponte Vecchio, a GPU para o centro de dados de última geração com a maior densidade de computação de todos os tempos da Intel.

Essas revoluções arquitetônicas formam a base da próxima era de produtos líderes de mercado e cujo início será marcado pela chegada do Alder Lake. “Talvez o ponto mais importante seja que todos os avanços apresentados hoje destacam as diferentes formas com que a arquitetura irá atender a demanda esmagadora por mais desempenho de computação, à medida que as cargas de trabalho do desktop para o centro de dados se tornam cada vez maiores, mais complexas e mais diversificadas” afirma Raja M. Koduri, vice-presidente sênior e diretor geral do Accelerated Computing Systems and Graphics Group na Intel Corporation.

Os arquitetos da Intel estão combinando a vasta e exclusiva seleção de motores escalares, vetoriais, matriciais e de computação espacial da Intel a fim de criar arquiteturas de computação híbrida capazes de oferecer ganhos não lineares nas cargas de trabalho mais exigentes dos clientes e de todo o mercado.

Dentre os destaques do evento, estão:
Core “Efficient”
Uma microarquitetura x86 altamente escalonável pronta para atender os principais requisitos em todo o espectro das necessidades dos nossos clientes, de aplicativos móveis de baixo consumo energético a microsserviços de vários núcleos. Comparada ao Skylake, a microarquitetura de CPU mais produtiva da Intel, o Efficient proporciona desempenho 40% maior com o mesmo consumo de energia, ou o mesmo desempenho com consumo de energia 40% menor.1 Para desempenho de produção, quatro Cores Efficient proporcionam 80% mais desempenho enquanto ainda consomem menos energia do que dois núcleos Skylake com quatro fios ou o mesmo desempenho de produção enquanto consomem 80% menos energia1.

Core “Performance”
 Além de ser o núcleo de CPU de maior desempenho já desenvolvido pela Intel, este core x86 oferece uma função de etapa no desempenho da arquitetura da CPU que irá liderar a próxima década da computação. Ele foi projetado como uma arquitetura mais ampla, mais profunda e mais inteligente para expor mais paralelismo, aumentar o paralelismo de execução, reduzir a latência e ajudar a suportar grandes volumes de dados e aplicativos de grande volume de código. O Performance oferece uma melhoria de cerca de 19% em uma ampla gama de cargas de trabalho em relação à nossa atual arquitetura de núcleo de 11ª geração Intel Core(Cypress Cove), com a mesma frequência.1

Voltado para processadores de Data Center e para as tendências em evolução no aprendizado de máquinas, o Performance Core traz hardware dedicado, incluindo o novo Advanced Matrix Extensions (AMX) da Intel, para realizar operações de multiplicação de matrizes para uma ordem de grandeza de desempenho – um aumento de quase 8x na aceleração da inteligência artificial. 1 Isto é arquitetado para facilidade de uso do software, alavancando o modelo de programação x86.

Intel Thread Director
 A abordagem exclusiva da Intel em relação a agendamento foi desenvolvida para garantir que os núcleos Efficient e Performance funcionem perfeitamente juntos, atribuindo cargas de trabalho de forma dinâmica e inteligente desde o início, otimizando o sistema para desempenho e eficiência máximos no mundo real. Com a inteligência embutida diretamente no núcleo, Intel Thread Director, funciona de forma totalmente integrada ao sistema operacional, colocando o thread certo no núcleo certo e na hora certa.

Alder Lake
Uma reinvenção da arquitetura multicore, o Alder Lake será a primeira arquitetura de desempenho híbrida da Intel juntamente com o novo Intel Thread Director. Trata-se do SoC (sistema-on-chip) mais inteligente da Intel, com uma combinação dos núcleos Efficient e Performance, com escalonamento do ultra-móvel até o desktop, liderando a transição da indústria com múltiplas IO e memória de última geração. O Alder Lake deve chegar ao mercado ainda este ano.

HPG Xe SoC Alchemist
 Uma nova microarquitetura de gráficos discretos projetada para escalonamento de desempenho em cargas de trabalho de criação e jogos. A microarquitetura HPG Xe conta com um novo núcleo Xe, um elemento totalmente focado em computação, programável e escalonável, além de suporte total ao DirectX 12 Ultimate. Os novos matrix engines embutidos nos núcleos Xe (chamados de Xe Matrix eXtensions – XMX) aceleram as cargas de trabalho de IA como XeSS, uma nova tecnologia de upscaling que proporciona jogos de alto desempenho e alta fidelidade. Os SoCs Alchemist baseados em HPG Xe (antigo DG2) chegam ao mercado no primeiro trimestre início de 2022 com a nova marca Intel Arc.

Sapphire Rapids
O Sapphire Rapids combina os cores de desempenho da Intel aos novos cores de motor de aceleração, estabelecendo o padrão para os processadores para centros de dados do futuro. A essência do Sapphire Rapids é uma arquitetura SoC modular lado a lado, capaz de oferecer escalabilidade significativa enquanto mantém os benefícios de uma interface de CPU monolítica, tudo isso graças à tecnologia de empacotamento EMIB e arquitetura mesh avançada da Intel.

Unidade de Processamento de Infraestrutura (IPU)
A primeira IPU dedicada baseada em ASIC da Intel, além da nova plataforma de referência IPU baseada em FPGA “Oak Springs Canyon”. Com arquitetura Intel baseada em IPU, os CSPs podem maximizar os ganhos do centro de dados por meio da descarga de CPUs para IPUs de tarefas de infraestrutura. Dessa forma, as CSPs podem disponibilizar 100% das CPUs do servidor aos clientes.

HPC Xe, Ponte Vecchio
 Além de ser o SoC mais complexo que a Intel já construiu, Ponte Vecchio é um ótimo exemplo da concretização da nossa estratégia IDM 2.0. A novidade usa os mais avançados processos de semicondutores, nossa revolucionária tecnologia de interconexão EMIB e empacotamento 3D Foveros, tornando realidade o nosso projeto mais ambicioso: o dispositivo de cem bilhões de transistores que fornece FLOPs de última geração e densidade de computação para acelerar a IA, o HPC e as cargas de trabalho da analytics avançada. No Architecture Day, mostramos que nosso silício Ponte Vecchio já está demonstrando desempenho de liderança, estabelecendo um recorde da indústria tanto em inferência quanto em rendimento de treinamento em uma popular referência de IA. O silício A0 está proporcionando mais do que 45 TFLOPS de taxa de transferência FP32, acima de 5 TBps de largura de banda da malha de memória e mais do que 2 TBps de largura de banda de conectividade.1 Tanto Ponte Vecchio quanto nossas arquiteturas Xe irão usar o oneAPI, a pilha de software unificada aberta, baseada em padrões, de arquitetura e fornecedor cruzados.

O mundo está contando com o empenho de arquitetos e engenheiros para resolver problemas complexos de computação para melhorar as vidas das pessoas do mundo todo. É por isso que a estratégia e execução da Intel estão cada vez mais rápidas. Durante o Architecture Day, Pat Gelsinger, CEO da Intel, afirmou que estamos enfrentamos enormes desafios de computação que só podem ser resolvidos por meio de arquiteturas e plataformas revolucionárias e os arquitetos e engenheiros da Intel tornaram possível toda essa magia da tecnologia.

Há pouco mais de um ano, a tecnologia esteve no centro das atenções e definiu nossas formas de comunicação, trabalho, diversão e sobrevivência durante a pandemia de Covid-19 e a situação inédita deixou clara a importância da capacidade de processamento. “Para 2025 projetamos uma demanda por processamento mil vezes maior do que a atual. Todo esse crescimento em apenas quatro anos é a Lei de Moore elevada à quinta potência”, conclui Koduri.

Serviço
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1 Para dados sobre cargas de trabalho e configurações, acesse www.intel.com/ArchDay21claims.