Открываем крышку многочипового процессора Intel Cascade Lake

Представьте на секунду, что вы Intel.

Те немногие производители серверных процессоров, которые остаются на рынке — AMD, IBM, Marvell и Ampere — имеют в своих сокетах больше контроллеров памяти, чем вы. Все они работают над 7-нанометровыми чипами, которые будут содержать множество ядер на кристалле. Ваш 10-нанометровый процесс травления чипов, который аналогичен 7-нанометровой технологии, предлагаемой Тайваньской полупроводниковой производственной корпорацией и используемой тремя из этих поставщиков (не IBM, которая привлекла Samsung), отстает от графика и пролил немного кофе на ваша дорожная карта на пути через Озерную страну. Но бизнес Data Center Group процветает, даже несмотря на то, что гиперскейлеры и разработчики облаков все же нажали на тормоза в четвертом квартале 2018 года. И до первой половины 2020 года, когда появятся процессоры Xeon SP «Ice Lake», еще далеко. быть нарастающим.

Что вы делаете?

Вы делаете все возможное. Вы настраиваете архитектуру Skylake разными способами и в быстрой последовательности, чтобы клиенты оставались в движении. Именно это сегодня сделала Intel со своими чипами Cascade Lake, о которых мы подробно рассказали здесь. Intel использовала усовершенствованный 14-нанометровый процесс, чтобы выжать немного больше тактовой частоты из ядер Skylake, добавила несколько новых инструкций DL Boost для ускорения вывода машинного обучения, исправила некоторые ограничения безопасности из-за уязвимостей спекулятивного выполнения Spectre/Meltdown/Foreshadow и встряхнула стек SKU, поэтому в Cascade Lake Xeon SP было еще несколько ядер по той же цене, что и в оригинальных чипах Skylake Xeon SP, выпущенных почти два года назад.

Но есть только одна проблема с этой стратегией. Intel не может говорить о лидерстве в производительности, делая только то, что описано выше. Интелу нужно нечто большее. Точно так же, как AMD сделала с Opteron 6100 десять лет назад, когда Intel активно продвигала процессоры Nehalem Xeon, которые являются предками нынешних Cascade Lakes. AMD поместила два шестиядерных чипа на кристалл, разработала набор микросхем, масштабируемый до восьми сокетов, и создала физический четырехпроцессорный сервер из восьми процессоров, логически связанных через соединение HyperTransport NUMA.

Тогда AMD удвоила количество чипов в сокете, чтобы заявить о производительности, и Intel делает это сейчас. С помощью процессора Cascade Lake-AP компания Intel соединяет четыре чипа Cascade Lake с помощью UltraPath Interconnect, собственного клея NUMA, и упаковывает их таким образом, что эта логическая четырехпроцессорная машина выглядит как физический двухпроцессорный сервер с чудовищными чипами. Втиснув до 56 ядер в один корпус поверхностного монтажа с шариковой решеткой (BGA), Intel все еще может говорить о лидерстве в производительности и, возможно, даже о достойном соотношении цены и производительности в двухпроцессорной машине в преддверии запуска серверного процессора AMD «Rome» Epyc. что ожидается в июне, если слухи верны.

С серией процессоров Xeon SP 9200 Platinum, как официально называются чипы Cascade Lake-AP, Intel получает небольшой опыт в проектировании и производстве многочиповых модулей, что хорошо и, возможно, является предварительным просмотром того, как все будет в конечном итоге. завершиться в не столь отдаленном будущем. Создание массивных монолитных процессоров обходится гораздо дороже, чем создание множества более мелких процессоров, и точно так же, как миру пришлось привыкнуть к программированию для распределенных систем, состоящих из множества серверов, компиляторам и программистам придется привыкнуть к работе с распределенными системами. внутри одного сервера.

Ни у кого не возникает сомнений в том, что будущие процессоры будут представлять собой не просто мешанину микросхем, а чипы, на которых запечатлены наиболее оптимальные процессы, доступные для каждой функции. Весьма вероятно, что размеры цепей ввода-вывода и связи никогда не окажутся ниже 16 нанометров (14 нанометров по методу Intel для подсчета размеров транзисторных затворов), и что ядра ЦП будут просто продолжать уменьшаться настолько, насколько это возможно, и что эти компоненты будут быть изготовлены из отдельных чипов, сшитых вместе с использованием различных видов межсоединений и методологий упаковки. Нас совсем не удивит, если чипы Ice Lake Xeon SP сделают это реально, а не просто так, как кажется, в спешке, как Intel с чипами Cascade Lake-AP. Возможно, Intel не верила, что TSMC сможет реализовать свои 7-нанометровые технологии, и поэтому у AMD не было шансов с процессорами Rome Epyc? Сложно сказать.