Intel: processeur de 8e génération avec puce graphique AMD intégrée et mémoire HBM2 sur EMIB

Une récente annonce d'Intel a explosé comme un coup de foudre. La société a officiellement annoncé qu'elle travaillait sur une nouvelle génération de processeurs dans lesquels les cœurs x86 hautes performances seront combinés avec la puce graphique AMD Radeon dans un seul processeur. Cela a été rendu possible grâce au bus Intel EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge), qui vous permet de monter des puces avec différents processus technologiques sur un seul substrat, et permet un échange de données à grande vitesse entre elles. Et pour ne pas sembler petit à personne, Intel a déclaré que la mémoire HBM2 à large bande passante serait également intégrée à la puce.



Depuis plus d'un an, Intel a souvent parlé de la nouvelle technologie EMIB, dont l'idée principale est la possibilité d'assembler plusieurs matrices de silicium différentes en un seul processeur et de fournir un échange de données à grande vitesse entre elles. Et tout cela pour un prix bien moindre que lors de l'utilisation d'un interposeur en silicium. Lors de la journée de fabrication d'Intel au début de 2017, Intel a présenté une diapositive montrant les capacités de la nouvelle technologie: un seul processeur, y compris des cœurs x86 fabriqués à l'aide d'une technologie, une puce graphique utilisant la deuxième technologie et, par exemple, des E / S, de la mémoire et une puce de communication sans fil, également fabriqués sur diverses technologies. Ainsi, EMIB transforme le processeur en une sorte de constructeur LEGO.



Les appareils dotés de la technologie EMIB sont apparus sur le marché avec la sortie du circuit logique programmable Intel FPGA (Intel Altera), dans lequel EMIB a été utilisé pour connecter la puce FPGA principale aux émetteurs-récepteurs. Après cette expérience réussie, l'objectif principal était d'ajouter des blocs de RAM dans le même "package". Un tel «mélange» de différentes matrices dans une seule puce permettrait à l'utilisateur final de configurer la puce pour n'importe quelle tâche unique. Les avantages de l'EMIB étaient assez évidents - sans les inconvénients du MCP et le coût élevé des intercalaires, la technologie vous permet d'aller bien au-delà des limites d'un procédé lithographique conventionnel. Tout ce qui précède a indiqué l'apparition imminente d'EMIB dans les unités centrales de traitement des PC, et maintenant nous observons sur le marché des équipements de serveur haut de gamme des puces de 900 mm2, y compris plusieurs matrices fabriquées par divers processus technologiques.



Après l'annonce d'EMIB, d'Intel's Manufacturing Day et de Hot Chips, il y a eu beaucoup de discussions sur la façon dont Intel allait apporter la nouvelle technologie aux utilisateurs d'ordinateurs personnels. La principale question était de savoir si Intel avait sa propre puce graphique intégrée. Bien qu'Intel et NVIDIA aient conclu un accord de licence croisée conjoint, signé en 2011 - l'accord a expiré le 1er avril 2017, aucune prolongation n'a été mentionnée par aucune des parties. De temps en temps, il y avait des spéculations sur une éventuelle collaboration avec AMD, qui, malgré la concurrence sur le marché des CPU, ressemblait à un partenaire plus intéressant. Cependant, ni Intel ni AMD n'étaient pressés de divulguer des informations sur l'accord. Historiquement, Intel a refusé de commenter ces problèmes à l'avance. Et bien que certaines sources aient réussi à publier des tests de nouveaux équipements sur SiSoft (signalant une «fuite d'informations»), la première déclaration d'Intel a été faite début novembre 2017.

L'annonce officielle d'Intel dans l'annonce de la nouvelle puce contient plusieurs détails qui méritent d'être examinés de plus près.
Le nouveau produit, qui fera partie de notre famille Intel Core de 8e génération, combine notre processeur Intel Core H de haute performance, la mémoire haute vitesse de deuxième génération (HBM2) et une puce graphique discrète de fabricants tiers AMD Radeon Technologies Group * - le tout dans un seul processeur.

Intel utilise l'expression neutre «un produit qui fera partie de la famille», d'où il est difficile de savoir si nous parlons de l'utilisation de la technologie dans toute la gamme de processeurs de la huitième génération ou, grosso modo, d'un modèle de processeur. Actuellement, la gamme de processeurs Core-H est représentée par le Kaby Lake de 45 watts avec carte graphique GT2 intégrée d'Intel.

Il sera intéressant de savoir si la partie graphique de Core-H sera remplacée par une nouvelle puce d'AMD, ou la puce Core-H sera recyclée, sur laquelle seuls les cœurs de processeur natifs resteront, ou si les deux GPU peuvent fonctionner indépendamment.

L'introduction de HBM2 dans le nouveau produit ne semble pas compliquée - Intel a réussi à intégrer HBM2 dans ses produits basés sur Altera EMIB, donc dans cette partie tout devrait se passer sans problème.
Le prochain moment curieux est «la puce graphique discrète AMD RTG personnalisée pour Intel». Cela signifie qu'aucun des produits AMD existants n'est prêt pour l'intégration EMIB, mais AMD est prêt à créer une conception personnalisée pour la puce existante à placer sur une matrice de silicium Intel.
En étroite collaboration, nous avons développé une nouvelle puce graphique personnalisée, et c'est un excellent exemple de la façon dont nous pouvons rivaliser et travailler ensemble, offrant finalement les innovations que les consommateurs attendent ... Ainsi, nous avons développé un mécanisme d'allocation des ressources - cette nouvelle interface permet la collaboration du processeur Puce graphique discrète d'Intel et mémoire graphique dédiée. Nous avons ajouté des pilotes logiciels et des interfaces uniques à ce processeur graphique discret non standard, qui coordonne les informations entre tous les éléments de la plate-forme.

L'un des problèmes lors du lancement de plusieurs puces dans un seul paquet est le contrôle du transfert de données et de la consommation d'énergie des puces. AMD a récemment résolu ce problème sur ses processeurs de serveur et à l'intérieur de ses APU en utilisant la connexion Infinity Fabric interne (qui a remplacé le bus HyperTransport), qui semble rester en dehors de la portée du projet commun. La déclaration déclare que la puce "assemblée" partage un cadre de pouvoir ", je voudrais également considérer cette déclaration un peu plus profondément. Alternativement, Intel peut utiliser une alimentation séparée pour le CPU et le GPU, en utilisant le régulateur de tension intégré (comme, par exemple, c'était dans la microarchitecture de Broadwell), ou faire quelque chose de similaire à AMD, en utilisant un seul circuit d'alimentation avec LDO numérique (Low-dropout régulateur) - L'utilisation de cette technologie dans Ryzen Mobile AMD a été signalée il y a seulement quelques semaines.
Attendez-vous à des nouvelles au premier trimestre de 2018, y compris de nouveaux systèmes de grands OEM basés sur cette technologie passionnante

Il semble qu'Intel soit prêt à faire plusieurs annonces au cours des prochains mois dans ce projet, et le CES (Consumer Electronics Show) aura lieu très prochainement, en janvier 2018.

Maintenant, bien que ce soit un pas en arrière, regardons ce que cela signifie et quel marché Intel cible. AMD a récemment annoncé (et sortira avec des produits à proximité) la plate-forme mobile Ryzen Mobile, qui comprend une puce graphique quad-core Zen et jusqu'à 10 CU Vega. Les déclarations d'Intel et d'AMD n'indiquent pas quel cœur graphique particulier ils utilisent (est-il possible d'utiliser des puces de la génération précédente à des fins concurrentielles?), Mais prétendent qu'ils utiliseront des processeurs de la série Core-H qui consomment 45 watts. AMD n'a actuellement pas introduit de produits dans la même gamme et s'est concentré sur le développement de Ryzen Mobile pour les ordinateurs portables minces et ultra-légers. Si AMD présente Ryzen Mobile à des appareils plus puissants, un tel nouveau produit sera un concurrent direct du nouveau développement conjoint.

Un coup d'œil à l'image présentée par Intel lors de l'annonce du produit ajoute en fait quelques questions supplémentaires. Ici, nous voyons la puce Intel à droite, la puce graphique AMD au milieu et la puce HBM2 à côté du GPU. La puce Intel est très éloignée de la puce AMD, ce qui suggère que ces deux appareils ne sont pas connectés par le bus EMIB si la disposition est précise. Mais la proximité de la grande puce GPU à ce qui ressemble à une pile HBM2 suggère qu'ils sont simplement connectés via EMIB (à en juger par la proximité des puces dans les produits Altera)



Apparemment, EMIB est utilisé, mais il ne semble pas être utilisé pour connecter TOUTES les puces. Il est particulièrement intéressant de noter que ni Intel ni AMD n'ont offert de briefings supplémentaires sur une annonce aussi médiatisée et, par conséquent, nous avons beaucoup de questions sans réponse.
Et une dernière pensée. Apple utilise largement les processeurs Intel 45W pour les iMac. Intel propose désormais des graphiques à AMD (le fabricant de puces graphiques tiers préféré d'Apple) dans un segment qui n'existait auparavant que sur les produits Intel Crystalwell / eDRAM, ce qui signifie que l'adoption généralisée par Apple de la nouvelle puce pourrait être la prochaine étape de l'évolution de ce produit.

Commentaires supplémentaires


Après quelques heures de réflexion, nous avons trouvé plusieurs nouvelles idées. Tout d'abord, à en juger par le libellé et la vidéo d'Intel, il est sûr de dire que EMIB est utilisé uniquement entre le GPU et HBM2. La distance entre le CPU et le GPU est trop grande pour EMIB, il est donc très probable qu'ils soient connectés simplement par la nouvelle implémentation PCIe. Le placement à distance des puces peut également réduire la dissipation de puissance.

L'accord entre AMD et Intel est qu'Intel achète des puces à AMD et AMD fournit un support pour les pilotes, comme cela a été fait pour les consoles. Il n'y a pas de licence croisée ici: Intel fournit simplement AMD IP pour fournir une connexion EMIB au GPU, mais cette IP n'est valable que pour les produits qu'AMD vend à Intel (similaire à l'accord semi-formel sur lequel la collaboration sera basée).
Étant donné qu'Intel achète des puces AMD, il est raisonnable de supposer qu'ils achèteront plus d'une configuration, conformément à la façon dont Intel souhaite organiser la pile de produits. Intel peut combiner une conception GPU de 10 CU plus petite avec un double cœur et un GPU 20+ CU plus puissant avec un processeur mobile quadricœur. Il semble que certaines sources de référence suggèrent qu'il existe au moins deux versions de configurations de type Polaris, peut-être jusqu'à 24 CU (unités de calcul) dans le modèle supérieur. Nous attendrons évidemment que ces déclarations soient confirmées, car Polaris n'a pas été initialement conçu pour la mémoire HBM2. En théorie, pour fonctionner avec la mémoire HBM2, un GPU spécialement conçu pour HBM2 est nécessaire - ici le mot clé est «gestion de la date». Cependant, si le GPU fonctionne «normalement» avec la mémoire, vous devrez probablement utiliser le contrôleur HBM2.

Idéalement, AMD pourrait vendre à Intel ses conceptions Polaris, par exemple, deux générations à l'avance. Avec les récents succès financiers d'AMD, ils peuvent se le permettre, ou Intel peut offrir un prix élevé pour les derniers développements. Cependant, aucune des sociétés n'a commenté l'accord entre les deux sociétés, se limitant aux communiqués de presse.

Lors de discussions avec Peter Bright d'Ars Technica, nous sommes parvenus à la conclusion que le GPU d'Intel continuera d'avoir ses propres graphiques intégrés et que le système fonctionnera en mode de commutation de matrice graphique. Ceci est facile à mettre en œuvre si le CPU et le GPU sont connectés via PCIe, car tous les mécanismes sont en place. Grâce au processeur graphique Intel intégré, la vidéo sera lue sur une puce Intel, puis envoyée au contrôleur d'affichage - cela coupera temporairement l'alimentation du processeur graphique AMD et du HBM2, économisant ainsi de l'énergie. Si le GPU et le HBM2 étaient constamment allumés, nous nous attendrions à une réduction de la durée de vie de la batterie des futurs appareils.

Il a été discuté séparément si le nouveau produit s'adresse principalement à Apple. Cela est possible étant donné qu'Apple est à la traîne d'Intel, qui implémente l'eDRAM sur ses processeurs Crystalwell, et la dernière génération de Crystalwell semble être utilisée (à de rares exceptions près) dans les iMac d'Apple. Comme indiqué ci-dessus, Intel a déclaré avoir plusieurs partenaires intéressés par un nouveau produit et que nous devrions nous attendre à plus d'informations sur l'appareil au premier trimestre 2017. Avec une telle déclaration sur le périphérique, il est raisonnable de supposer que divers OEM attendent de commencer à travailler avec du matériel.

Parmi les nombreux appareils que nous avons examinés, celui-ci s'est avéré être l'un des plus mystérieux. Intel a annoncé des processeurs Core-H avec des puces consommant 35 watts et 45 watts. Dans le même temps, ils ont indiqué que le nouveau produit ne serait pas un concurrent direct de Ryzen Mobile. Cependant, dans la vidéo de démonstration présentée, il est clair que la meilleure utilisation de cette conception est les ordinateurs portables fins et légers tels que les 2-en-1 et les ultra-portables. Est-ce à dire qu'Intel passera aux appareils 15W? Eh bien, si Intel achète plusieurs configurations de puces auprès d'AMD, il est plus que plausible de relier le processeur i5 bicœur à 10 CU. Et, si AMD vend à Intel un design Polaris plus ancien, il se réserve au moins cet avantage.

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Source: https://habr.com/ru/post/fr408499/


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