Während der Hot Chips 2023 stellte Intel ein brandneues CPU-Design mit 8 Kernen, aber gewaltigen 528 Threads auf Basis von RISC vor.
Intels 8-Kern- und 528-Thread-CPU bietet unglaubliche Parallelität und Multi-Thread-Fähigkeiten
Die Beweggründe, die Intel dazu veranlasst haben, ein solch einzigartiges Chipdesign zu entwickeln, basieren auf bestimmten Arbeitslasten, die nicht nur wahnsinnige parallele Rechenkapazitäten erfordern, sondern auch zu einer Unterauslastung der verfügbaren Hardware, vor allem des Caches, führen. Ein solcher Workload ist Graph Analytics wie das HIVE-Programm von DARPA, bei dem es sich um einen Graphanalyse-Workload im Petabyte-Bereich handelt, der im Vergleich zu herkömmlichem Computing eine 1000-fache Leistung/W bietet.
Für ähnliche Arbeitslasten hat Intel eine neue CPU mit 8 Kernen und 528 Threads entwickelt. Ja, das sind insgesamt 66 Threads pro Kern mit 192 KB Cache pro Kern und 4 MB SRAM. Die CPU basiert auf der RISC-Architektur und nicht auf x86, nutzt jedoch Silizium-Photonik für die Vernetzung. Die CPU wird in einem Chipsatz-ähnlichen Design mit EMIB-Verbindung geliefert, um die optischen Chips mit dem Haupt-CPU-Chip zu verbinden.
Bei näherer Betrachtung verfügt dieses CPU-Design von Intel über 16 Multi-Threaded Pipelines (MTP), während die Single-Threaded Pipelines (STP) eine 8x höhere Single-Threaded-Leistung bieten. Die Architektur basiert, wie oben erwähnt, auf einem benutzerdefinierten RISC-Design mit 32 Registern pro Thread. Der Chip unterstützt außerdem einen benutzerdefinierten DDR5-Speichercontroller, der bis zu DDR5-4400-DIMMs mit 8B-Zugriffsgranularität, 32 Hochgeschwindigkeits-AIB-Ports und PCIe Gen4 x8-Protokoll ermöglicht.
Im Folgenden finden Sie die Aufschlüsselung der Matrizen:
- TSMC 7-nm-FinFET-Prozessknoten
- Verbindung: 15 Metallschichten
- 27,6 Milliarden Transistoren (insgesamt)
- 1,2 Milliarden Transistoren (CPU-Kern)
- 316 mm2 Chipfläche (gesamt)
- 9,2 mm2 pro Kernfläche
- 705 Signale
- 3275 BGA-Formfaktor
Was die Netzwerkfähigkeiten betrifft, die die oben erwähnte Silizium-Photonik nutzen, hat Intel eine 2D-On-De-Mesh-Verbindung entwickelt, die 16 Router verwendet. Die Kerne können mit anderen innerhalb oder außerhalb des Systems kommunizieren, ohne dass weitere Netzwerkfunktionen hinzugefügt werden müssen.
Der Sockel (BGA-3275) unterstützt 32 optische I/O-Ports mit 32 GB/s/dir und 32 GB benutzerdefiniertes DDR5-4400-DRAM. Die Plattform erweitert die Unterstützung auf 16 Sockel in einem OCP-Schlitten-Formfaktor, sodass das 120 Kerne und 8448 Threads in der obersten Konfiguration sind. Die Plattform unterstützt außerdem bis zu 512 GB DRAM.
In einer von Intel gezeigten Demo werden die Leistung und Taktraten (Fmax) der CPU detailliert beschrieben. Diese spezielle 8-Core-SKU verfügt über eine TDP von 75 W und der Großteil ihres Strombudgets wird von Photonics genutzt, während die Kerne selbst 21 % des Strombudgets oder etwa 16 W beanspruchen. Der Chip soll bei 35-55 W Leistung etwa 3,35–3,5 GHz ausgleichen. Das Unternehmen gibt an, eine lineare Leistung zu erzielen, da die Kernanzahl um das Zehnfache erhöht wird.
Nachrichtenquelle: ServerTheHome