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  • 強勁AI加速CPU,英特爾第三代至強可擴展處理器發布

    來源:互聯網作者:admin閱讀量:1147

    2020年6月19日,英特爾發布多款數據中心級產品和方案,包括第三代至強可擴展處理器,第二代傲騰和PCIe 4.0 SSD,以及一款為AI設計的FPGA新品。


    第三代可擴展處理器:最懂AI的CPU

    今年2月,英特爾發布了幾款二代至強可擴展處理器的升級版,當時提到,這次發布在性價比上有較大提升。四個月之后,北京時間6月19日,英特爾全球同步發布第三代至強可擴展處理器,發布節奏明顯比前幾年要快了許多,要知道第一代至強可擴展處理器是2017年發布的。



    其實,今年二月份發布的是通用性更強的方案,而此次發布的第三代至強主要是面向四路和八路市場的處理器,主要應用于高性能計算這類場景,與二月份的發布并不沖突。



    不過,英特爾也表示,今年下半年晚些時候會發布基于Ice Lake的單路和雙路版本,主打通用場景。2021年將發布下一代可擴展處理器,從單路到八路全面覆蓋。

    三年計劃了三代產品,英特爾產品迭代速度明顯加快,對用戶來說是再好不過的事兒了,一方面產品性能步伐加快,帶來直接的性價比提升,另一方面,豐富的SKU給了用戶更多選擇,根據需求,選擇合適的方案也能帶來降本增效的效果,對整個行業的發展也能夠起到積極推動作用。

    此次發布的第三代至強可擴展處理器包括白金8300系列,黃金6300和5300系列,其中8300系列有四路和八路兩種配置,最高28核心,6內存通道,最大支持單路4.5TB內存,標稱TDP最高達250瓦。黃金6300和5300系列只有四路配置。

    第三代至強可擴展處理器主要強化了安全性和多核計算性能,適用于業務關鍵性負載,實時分析,機器學習以及混合云等工作負載。與五年前的平臺相比,平均性能提升1.9倍,跑數據庫的性能最高提升1.98倍,運行的虛擬機的數量達到前者的2.2倍,作為市場上唯一可提供八路x86服務器處理器的平臺,至強同時還集成了深度學習加速的功能。

    從第一代至強可擴展處理器開始,至強就在往AI上靠,第一代加入了AVX-512指令,優化了FP32計算能力,2019年第二代可擴展處理器中引入了深度學習加速技術(Intel Deep Learning Boost),提升了Int8推理能力,第三代至強可擴展處理器在深度學習加速技術中加入了Bfloat16數據格式。



    BFloat是一種越來越流行的加速機器學習的浮點格式,最早出現在谷歌的TPU里,英特爾和ARM以及許多新的AI芯片公司也都將其視為AI加速架構的核心功能之一,可見其重要性。對比BFloat16與FP32,BFloat16大多數情況下有FP32的準確性,而效率要高于FP32,可以看做是FP32的改良版。



    英特爾第三代至強可擴展處理器在AI性能方面表現如何呢?BFloat16的加入,讓第三代可擴展處理器提升了訓練和推理方面的能力,從圖中可見,CPU在推理方面的提升更多一些。與第二代可擴展處理器上使用的FP32格式相比,訓練性能最高能提升1.96倍,推理性能最高能提升1.9倍。另外,與上代相比,在圖像分類的訓練性能提升了1.93倍,推理性能提升了1.7倍。



    對開發者來說,需要極少的代碼改動就能用上新平臺,所以,目前包括阿里云,螞蟻金服,騰訊云,東軟等國內廠商都已經用上了帶有Bfloat16的處理器,在推理和訓練性能方面有近兩倍的提升。

    AI作為最新最熱的工作負載類型之一,頗受英特爾的關注。英特爾一方面致力于把至強打造成最適合AI的CPU,同時,還希望把GPU、FPGA等各種硬件加速方案組合在一起,共同解決AI工作負載。不過,英特爾此次發布會中沒有提及GPU的細節,只是說Xe GPU正在開發中,可能會在今年下半年的發布中做一些介紹。可以說,第三代至強可擴展處理器是市場上AI能力最強的CPU,是最懂AI的CPU了。


    第二代傲騰持久內存

    第三代至強可擴展處理器同樣支持傲騰持久內存,而傲騰持久內存終于迎來了新一代產品——Optane Persistent Memory 200系列,傲騰持久內存的提升可以按照內存的要求來看,就是容量更大,性能更高。



    上一代傲騰持久內存配合第二代至強可擴展處理器,單路最高能放6條512GB持久內存,最大3TB持久內存。200系列能在單路第三代至強可擴展處理器上提供最高4.5TB內存,包括3TB的傲騰持久內存和普通的DRAM內存,單條可用容量沒變,有128GB,256GB和512GB三個型號,支持與普通DRAM公用內存插槽,支持兩種內存的混插。

    另外,性能方面,帶寬平均比上代提升了25%,與主流的NAND SSD相比,可以把數據傳輸訪問效率提升225倍。

    傲騰持久內存掉電不丟數據,能加速系統故障之后重新啟動的時間,未來可能會有越來越多的利用這一特性的應用出現。

    大容量內存的好處毋庸置疑,能更好地支持內存數據庫,能減少服務器數量,進而還能減少License授權費用,對TCO的好處是許多用戶選傲騰的重要原因。


    PCIe 4.0終于來了






    另外,英特爾還發布了D7-P5500和P5600兩個系列的NAND SSD,它采用了96層的TLC而不是QLC,接口協議方面,支持PCIe 4.0和NVMe 1.3c,4K隨機讀最高一百萬IOPS,4K隨機寫IOPS最高能達到26萬,延遲也有大幅降低,作為一款強調性能的產品,該系列SSD主要用在全閃存陣列當中,支持人工智能和大數據分析等IO密集型場景。

    2019年下半年以來,市場上開始出現PCIe 4.0 SSD,有消費級的,也有企業級的SSD,這次應該是英特爾首款PCIe 4.0 SSD,CPU平臺也會有一些支持,英特爾平臺對于PCIe 4.0的支持,標志著市場真正開始轉向4.0了。


    首款面向AI優化的FPGA-Stratix 10 NX

    英特爾有一系列FPGA,而最新發布的FPGA-Stratix 10 NX是面向AI設計的,英特爾在其中嵌入了AI優化模塊AI Tensor,與現有的Stratix 10 MX相比,前者的Int8計算性能要高出十五倍。



    Stratix 10 NX在定位上是作為至強處理器的補充,專門針對特定應用提供定制,為了進一步優化性能,英特爾重新設計了計算模塊(DSP模塊)。

    在自然語言處理,在欺詐檢測,在智慧城市等場景中,Stratix 10 NX的表現都幾倍于英偉達顯卡V100的表現。

    盡管GPU是AI計算領域應用的最為廣泛,但許多新的面向AI場景設計的芯片,包括Stratix 10 NX這類FPGA還有一些IPU之類的,在一些場景下的表現都優于GPU,AI芯片會隨著AI計算負載的變化還繼續演進。


    結語

    第三代英特爾至強可擴展處理器及英特爾傲騰持久內存200系列目前已開始陸續交付,其通用OEM系統配置以及英特爾Stratix 10 NX FPGA都將在今年下半年交付。

    從近三年的英特爾至強可擴展處理器路線圖可以看到,英特爾計劃今年推出的產品功能更為聚焦,拆分成了專注于4/8路服務器市場的Cooper Lake和專注于1/2路的Ice Lake。

    另外無論是第三代至強還是新一代Stratix 10 NX FPGA,英特爾都特意針對AI性能做了相當程度的優化。

    隨著單一芯片越來越難以滿足日趨豐富的算力需求,異構計算已成為業界公認的計算發展方向,而英特爾的遠見體現于早早洞察到這一技術趨勢,并通過一系列收購和技術研發形成了完整覆蓋CPU、GPU、FPGA及專用處理器的組合陣容,并持續地降低一系列軟硬件及前沿算法的應用門檻。

    今天發布的重點是AI和數據中心,但英特爾的硬件、軟件、生態布局已經延伸于遠遠超出AI的整個數據處理與計算范疇。

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