3C王者

芯東西（公眾號：aichip001）

作者 | 高歌

編輯 | 心緣

芯東西6月29日消息，今天，英特爾首次公佈，對於第4代至強處理器Sapphire Rapids，其將推出高帶寬內存（HBM）版本。

會上，英特爾副總裁兼高性能計算部總經理Trish Damkroger與芯東西等媒體，分享瞭英特爾第3代至強可擴展處理器在高性能計算領域的應用，以及Ponte Vecchio GPU、Sapphire Rapids等產品的最新進展。

一、第3代至強處理器：40個核心，HPC負載性能提升53%，

Trish Damkroger提及，隨著與人工智能的融合，高性能計算正在快速地演進。通過雲端等方案，高性能計算系統正在改變很多行業。

舉例來說，工業制造商利用高性能計算設計具有更好的器材；鐵路公司使用氣候數據避免火車脫軌事故；制藥企業利用機器學習識別藥物中的有害成分；能源企業則可以通過對電廠機械進行模擬，對運行和維護流程進行改進。

當數據的量級更多、用戶和工作負載類型變得更加復雜時，高性能計算應用對硬件設備的性能要求也更加全面。

這樣的情況下，Trish Damkroger認為，高性能計算、人工智能方案供應商不能僅僅專註於如CPU速度、內存容量、輸入/輸出或內存等某個特定的性能。硬件設備的性能優化需要在各個關鍵領域同時進行。

據Trish Damkroger分享，英特爾正在通過不同的路徑來提升硬件性能。其產品組合涵蓋通用計算、專用加速、內存和存儲、高性能互連和安全功能等。其中，oneAPI軟件編程框架可以利用單個開源平臺對多種架構進行開發，而第3代至強可擴展處理器在性能和靈活性上都有很大的提升。

英特爾第3代至強處理器

就第3代至強處理器而言，該處理器擁有40個內核，每個內核可以使用8個內存通道，可以提供6TB的系統內存容量。相較上一代，其HPC負載性能提升瞭53%。英特爾也對其核心架構進行瞭改進，使第3代至強處理器每個時鐘的指令條數提升瞭20%，高速緩存量也有所增長。

Trish Damkroger強調，至強處理器是業內唯一內置人工智能加速的CPU。英特爾還內置瞭Speed Select技術，使單個CPU滿足更多樣化的工作負載需求。他認為，綜合來看，第3代至強處理器性能優於AMD的EPYC Milan處理器。

就實際場景而言，在運行蒙特卡羅算法（Monte Carlo）時，至強處理器的運行速度比Milan快兩倍多；在金融領域，至強僅用Milan一半的時間就獲得瞭定價結果；在具體處理工作負載的演示中，64核Milan處理器耗時33秒，而第3代至強處理器僅耗時27秒。

此外，英特爾還選擇瞭20個機器學習和深度學習模型，相比於64核Milan處理器，其至強處理器在幾何均數方面性能提升瞭1.5倍。

二、最新GPU研發順利，集成超千億晶體管

在會上，Trish Damkroger也分享瞭基於Xe-LP的英特爾服務器顯卡SG1最新進展，而基於Xe-HPG的產品正在出樣。

此前，英特爾曾宣佈Ponte Vecchio GPU將於今年量產。今天，Trish Damkroger提到，英特爾基於Xe架構的Ponte Vecchio GPU研發已啟動，目前進展順利，正在按照既定日程進行開發。

英特爾Xe架構產品線

據Trish Damkroger分享，Ponte Vecchio封裝瞭47顆不同的芯片，集成瞭超1000億個晶體管，在封裝時采用瞭Foveros和EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）等技術。

在軟件框架方面，英特爾希望提供一種簡單的跨架構、跨供應商的異構編程模型。oneAPI就是基於這一理念的產物。

目前，oneAPI的跨架構語言Data Parallel C++（DPC++）已可以在英偉達GPU上運行；在美國國傢能源研究科學計算中心NERSC的支持下，oneAPI也能在Arm架構上運行深度學習算法；另外，華為的部分硬件也支持DPC++。

據悉，oneAPI工具包還提供編譯器、數據庫及分析工具，可支持英特爾AMX、VNNI/DL Boost等技術，能夠進一步提升工作負載處理效率。

三、4代至強：內存、吞吐性能優化，配備最新AI加速引擎

Trish Damkroger也和媒體聊到瞭第4代至強處理器Sapphire Rapids的最新動態。

近年來，計算性能的增長速度遠超內存帶寬的限制。為此，Sapphire Rapids將采用DDR5以提升內存寬帶。英特爾還將提供配有高帶寬內存（HBM）的Sapphire Rapids版本，為氣候建模、人工智能、大數據分析等應用提供更好的支持。

針對吞吐密集型工作負載，Sapphire Rapids則采用瞭新的PCI express 5.0規范。與上一代相比，Sapphire Rapids實現瞭吞吐帶寬的倍增。

除瞭內存及吞吐方面的優化外，Sapphire Rapids還針對高性能計算及人工智能工作負載進行瞭額外優化，配備瞭英特爾AMX（高級矩陣擴展）內置AI加速引擎，提升瞭其深度學習推理和訓練性能。

此外，Sapphire Rapids平臺還將具有Compute Express Link（CXL）1.1規范的新一代I/O，以支持跨計算、網絡和存儲的高級用例。

英特爾4代至強處理器Sapphire Rapids的技術細節

結語：HPC性能要求多元化

過去15年間，HPC成為成長速度最快的IT市場之一。隨著技術的逐步發展，HPC已逐步走向AI和深度學習的研發前線，為自動駕駛、精準醫療、智慧城市、物聯網等新興應用場景提供算力支撐。

隨著應用領域逐漸增多，英特爾也不再聚焦於單獨的CPU性能，而是對軟件、硬件等多款產品進行瞭同步優化。作為行業的頭部玩傢之一，這某種程度上也是HPC行業的發展趨勢。