Engenheira da Intel conta como foi o desenvolvimento do Xeon de quinta geração

No dia 14 de dezembro, a Intel lançou os processadores Intel Xeon de 5ª geração, codinome Emerald Rapids, que proporcionam ganhos de desempenho e eficiência e maior cache, e chegam apenas quatro trimestres após a estreia dos processadores Intel Xeon de 4ª geração (Sapphire Rapids). Trabalhando em desempenho e potência com o Data Center e o AI Group, Irma Esmer Papazian, engenheira principal sênior de Arquitetura de Processador de Data Center da Intel, ajudou a desenvolver ambos.

Um artigo publicado no site da Intel traz uma entrrevista com a engenheira, que conta um pouco da sua vida pessoal e profissional, e o desenvolvimento desses processadores sob a sua perspectiva. Irma cresceu em Istambul, na Turquia, e nunca havia tocado em um computador quando escolheu sua carreira: “A Engenharia da Computação era uma área muito procurada – estava no topo da lista para o processo de inscrição na faculdade, então imaginei que deveria ser interessante e uma profissão do futuro”, contou.

Essa decisão, motivada pela curiosidade pelo desconhecido, marcou o início de uma carreira de décadas em engenharia da computação, incluindo 30 anos de trabalho no grupo de Data Centers da Intel. É um lugar movimentado para se estar.

Começar e terminar o ano com o lançamento do Xeon é uma façanha. Irma credita o planejamento preciso, fluxos de trabalho atualizados e uma abordagem de equipe única para o retorno apertado, embora esteja claro que uma melhoria de desempenho/potência de dois dígitos não teria sido possível sem uma engenharia especializada formada por anos de experiência com gerações anteriores de Xeons.

“Eu cresci na Intel”, disse irma, acrescentando que passou mais da metade de sua vida na empresa. Ela veio para os EUA para fazer pós-graduação com a intenção de obter seu doutorado. Mas em 1992, depois de concluir o mestrado, os recrutadores da Intel chegaram ao campus e a fizeram mudar de ideia.

“Foi um trabalho dos sonhos”, disse Irma no artigo, em que ela era a pessoa mais jovem do grupo e a única mulher. Ela aprendeu muito com seus colegas mais experientes. Ela então passou quase uma década no Itanium antes de mudar para o Xeon em 2005. Basta dizer que, nos 18 anos desde então, ela viu de tudo. Isso foi crucial para o Emerald Rapids, que exigiu uma equipe que mesclasse rostos novos e antigos para repensar o processo de execução.

Enquanto Irma e a equipe Sapphire Rapids trabalhavam para lançar o Intel Xeon de 4ª geração, o trabalho já havia começado na próxima geração do Xeon. Irma se juntou ao Emerald Rapids na gravação, assim que a 4ª geração do Xeon terminou. Enquanto grande parte da equipe mudou para Granite Rapids (previsto para 2024), Irma saltou para seu segundo lançamento do Xeon em 12 meses, trazendo sua experiência de 4ª geração do Xeon para o novo grupo.

Dando aos clientes o que eles desejam

A diretriz com o Emerald Rapids era simples: os clientes estavam sedentos por mais desempenho, mas – como sempre – não queriam um grande aumento no consumo de energia que aumentasse os custos.

Uma mudança na topologia do chip ajudou a levar as coisas na direção certa. Enquanto o Intel Xeon de 4ª geração tinha até quatro chips, o Emerald Rapids tem duas matrizes maiores com maior densidade que permitem mais núcleos. Irma diz que esses clusters maiores com maior capacidade de cache L3, quatro canais de memória e 32 núcleos funcionais são mais adequados para grandes máquinas virtuais. Eles também se beneficiam de latência reduzida e melhor consumo de energia.

Com o silício definido, Irma e a equipe começaram a descobrir como poderiam aumentar o desempenho e melhorar ainda mais a eficiência energética pós-silício. A equipe identificou uma lista de recursos que eles poderiam fornecer com base nesse feedback no final de uma execução de silício A-0. No final, houve cerca de uma dúzia de recursos e otimizações que fizeram sucesso. Isso incluiu melhorias nos recursos de eficiência energética existentes (um recurso aprimorado de modo inativo ativo estende a detecção do modo inativo ativo da geração anterior por meio de verificações de atividade principal e inclui alterações no limite para sair do modo inativo), bem como novos recursos não presentes no Xeon de 4ª geração: um quinto nível turbo que permite que cargas de trabalho com altas utilizações do AVX512 alcancem frequências mais altas.

À medida que conduziam as definições e ajustes dos novos recursos, eles também analisaram o que não tinha funcionado tão bem no Sapphire Rapids, para garantir que poderiam executar no ritmo necessário para permanecer no tempo. Modelos de depuração e diretrizes de análise foram desenvolvidos para ajudar os membros mais novos a se atualizarem e gerar consistência. Eles realizavam reuniões regulares de status e mostravam seu trabalho com frequência.

“Nós nos esforçamos muito para capturar e compartilhar os fluxos e métodos de análise em profundidade para treinar e desenvolver toda a equipe”, disse Irma.

A equipe criou painéis que usaram para enviar atualizações, em vez de focar internamente e extrair dados apenas quando alguém batia na porta. Toda a equipe esteve focada na automatização e agilização dos processos. Para um grupo de engenheiros, foi muito processo e acompanhamento, o que Irma diz ter sido a parte mais difícil da jornada.

“Como tecnólogos, queremos trabalhar em problemas e soluções técnicas”, disse a engenheira. “Queremos gastar menos tempo na gestão e nos processos do programa. Mas os prazos do programa e o nosso desejo de entregar resultados acima das nossas metas originais significaram que tivemos que investir no processo”,completou.

A equipe também fez um esforço extra para garantir que as gerações futuras do Xeon pudessem se beneficiar de tudo isso. “Qualquer problema que encontramos tem uma página única. Alto nível: Qual foi o problema, a causa raiz, como o resolvemos e o que devemos fazer nas próximas gerações para não nos depararmos com a mesma coisa? Estou muito orgulhosa de toda a equipe do Emerald Rapids. Validação, arquitetura, design e fabricação se uniram para oferecer o melhor desempenho possível neste produto dentro do cronograma planejado”, salientou.

Serviço
www.intel.com