نگاهی به محصولات جدید اینتل در رویداد سانفرانسیسکو 2019
شرکت اینتل در رویدادی به تاریخ ۱۳ فروردین در شهر سانفرانسیسکو به معرفی آخرین محصولات اینترپرایز (سازمانی) خود اعم از پردازندههای سرور و ماژول‌های حافظه و محصولات شبکه‌ی مرتبط با مراکز داده‌اش پرداخت. در این مقاله قصد داریم آشنایی مختصری با محصولات فناورانه‌ی جدید اینتل داشته باشیم.
پردازندههای سرور Cascade Lake
محصول اصلی معرفی‌شده در این رویداد، نسل دوم پردازندههای سرور Xeon scalable با نام Cascade Lake است. این همان پردازندهای است که شرکت اینتل در سبد محصولات سازمانی خود روی آن مانور زیادی داد؛ به‌ویژه آنکه قطعه‌سازهای بزرگی مثل دل، HP، لنوو، سوپرمیکرو، QCT و دیگران، همگی محصولات خود را با پردازندههای جدید به‌روزرسانی خواهند کرد.
درحالی‌که این پردازنده‌ها در مقایسه با نسل اول پردازندههای Xeon scalable مبتنی بر Skylake از ریزمعماری جدیدی استفاده نمی‌کنند، اینتل توانست رسانه‌ها را در Tech Day با میزان بالای بهبودهای صورت‌گرفته در بخش‌های دیگر معماری Cascade Lake شگفت‌زده کند. در پردازندههای جدید اینتل نه‌تنها کارهای زیادی برای غلبه بر ایرادات Spectre و Meltdown نسبت به آنچه که انتظار می‌رفت، انجام شده است، بلکه شاهد پشتیبانی از حافظههای پایای مرکز دادهی Optane نیز هستیم.
پردازندههای حجیم اینتل با بهره‌گیری از ۲۵ درصد تعداد هسته‌ی بیشتر، سطح عملکرد بالاتری داشته و از سویی هر پردازنده از حافظه‌ای دوبرابر (و نیز سریع‌تر) پشتیبانی می‌کند. با به‌کارگیری آخرین فناوری‌های ساخت، امکان تقویتِ فرکانس در این پردازنده‌ها ایجاد شده و این موضوع در ترکیب با حالت‌های جدید AVX-512 سبب افزایش حیرت‌انگیز قابلیت یادگیری ماشین برای افراد خواستار چنین قابلیتی شده است.
عضو جدید خانواده‌ی Xeon Scalable، پردازندههای سری AP است. اطلاعاتی جزئی از این پردازنده‌ها در اواخر سال گذشته ارائه شده بود؛ اما اکنون جزئیات بیشتری در این‌باره در دسترس رسانه‌ها قرار گرفته است. در خانواده‌ی جدید پردازندههای Xeon Platinum 9200، دو قطعه‌ی سیلیکون هر یک با ۲۸ هسته در یک پکیج واحد به روش BGA ترکیب شده، پردازندهای با ۵۶ هسته و ۱۱۲ رشته‌ی پردازشی با پشتیبانی از ۱۲ کانال حافظه ساخته شده که توان طراحی حرارتی تا ۴۰۰ وات دارد. این چینش درواقع یک پیکربندی 2P است که در یک تراشه‌ی واحد محقق شده و در سرورهایی با آرایش بسیار فشرده کارایی دارد. پردازندههای جدید Xeon Platinum 9200 همراه‌با یک پلتفرم مونتاژ که توسط اینتل طراحی شده، به‌طور مستقیم به قطعه‌سازان اصلی فروخته خواهد شد و لذا قیمت پیشنهادی سرراستی برای مصرف‌کننده‌ی ندارد. بدین ترتیب اینتل به‌جای فروختن محصول، راهکار خود را در معرض فروش قرار می‌دهد.
هر پردازنده‌ی خانواده‌ی Platinum 9200 از ۴۰ مسیر ارتباطی PCIe و ۱۲ کانال حافظهی DDR4-2933 پشتیبانی می‌کند. این پردازنده‌ها برخلاف دیگر محصولات Cascade Lake از ماژول‌های حافظهی Optane که محصول معرفی‌شده‌ی دیگر این رویداد است، پشتیبانی نمی‌کند.
در میان پردازندههای Cascade Lake اینتل خانواده‌ی پردازندههای Platinum 8200 و مدل‌های Gold و Silver و مدل Bronze نیز دیده می‌شود که امکانات و قابلیت‌های متفاوتی با سری Cascade Lake-AP دارد. برای مثال فرکانس کاری این پردازنده‌ها تا ۴ گیگاهرتز و توان طراحی حرارتی آن‌ها حداکثر ۲۰۵ وات است. همچنین اینتل در نام‌گذاری برخی از این پردازنده‌ها از پسوندهایی استفاده کرده است که از این میان، پردازندهای با پسوند M از ۲ ترابایت حافظه پشتیبانی می‌کند و همچنین مدل‌هایی با پسوند L با پشتیبانی از ۴.۵ ترابایت حافظه و با تمرکز بر بازار‌های Optane در میان این محصولات قرار گرفته است.
گذشته از آنچه گفته شد، مدل‌های Y جزو جذاب‌ترین مدل‌های موجود محسوب می‌شود. در این نمونه پردازنده‌ها تجهیزات اضافی پایش توان در نظر گرفته شده که به اپلیکیشن‌ها، اجازه‌ی الحاق به برخی هسته‌ها با امکان تقویت را می‌دهد؛ بدین ترتیب توان در دسترس میان هسته‌ها و براساس بار پردازشی تحمیل‌شده به هر هسته توزیع می‌شود. از سوی دیگر، در این پردازنده‌ها امکان سه حالت تنظیم فرکانس پایه و توربو وجود دارد و بدین ترتیب هر سیستم می‌تواند بر بارهای کاری مختلفی متمرکز شود.
ماژول‌های حافظهی پایای مرکز داده (Optane DCPMM)
اصطلاح Optane شاید کمی گیج‌کننده باشد، اینتل دو نوع Optane متفاوت شامل تجهیزات ذخیره‌سازی Optane و ماژول‌های حافظهی Optane دارد. تجهیزات ذخیره‌سازی Optane در دو نوع مصرفی و سازمانی مدت‌ها است در بازار وجود دارد. تأخیر مثال‌زدنی حافظههای Optane در دسترسی تصادفی به داده‌ها بسیار بهتر از انواع حافظههای NAND بوده و البته قیمت بالاتری نیز دارند. برای کاربرانی که می‌توانند از گرانی قیمت این محصول چشم بپوشند، بی‌شک Optane یکی از بهترین انتخاب‌ها در بازار است.
ماژول‌های حافظه Optane عملاً با استاندارد DDR4-T کار می‌کند. این محصول متمرکز بر بازار‌های اینترپرایز یا سازمانی بوده و با اینکه اینتل مدتی است در مورد این ماژول‌های حافظه صحبت می‌کند، عرضه‌ی رسمی آن‌ها در این رویداد محقق شده است. برخی از مشتریان گزینشی در این رویداد امکان آزمایش و استفاده از این محصول را یافتند، اما عرضه‌ی عمومی این محصولات به چند ماه آینده موکول شده است.
همان‌طور که گفته شد، حافظههای پایای مرکز داده با فرم فاکتور DDR4 عرضه می‌شوند و با همراهی پردازندههای Cascade Lake کار می‌کنند و بدین ترتیب میزان زیادی از حافظه در یک سیستم واحد (حداکثر ۶ ترابایت در یک پیکربندی با دو سوکت پردازنده) قابل پشتیبانی است. حافظههای مرکز داده Optane اگرچه کمی کندتر از DRAMهای رایج هستند، اما امکان استفاده از حجم بسیار بیشتری از حافظه به ازای هر سوکت پردازنده را فراهم می‌کنند. اینتل سه نوع از این ماژول‌های حافظه را با ظرفیت‌های ۱۲۸، ۲۵۶ و ۵۱۲ گیگابایت تولید و عرضه خواهد کرد. گفتنی است که این حافظه‌ها به‌طور کامل جایگزین استاندارد DDR4 در سیستم نشده، بلکه همراه‌با ماژول‌های دیگری از این نوع به اجرای وظایف سیستمی می‌پردازند؛ به عبارت دیگر کاربران می‌توانند ۱۲۸ گیگابایت حافظهی DDR4 را با ۵۱۲ گیگابایت حافظهی Optane تلفیق کنند و در مجموع ۷۶۸ گیگابایت حافظه در هر سیستم مرکز داده خود داشته باشند.
برای این محصول اینتل نیز به‌مانند پردازندههای Cascade Lake بهای مصرف‌کننده خاصی تعیین نشده و احتمالاً هزینه خرید این حافظه‌ها به همراه پلتفرم نهایی محاسبه خواهد شد. درضمن پارامترهایی مانند نحوه‌ی پشتیبانی اینتل از محصولات خود و تعامل با مشتریان برای بهینه‌سازی مجموعه‌ی نصب‌شده در قیمت نهایی تأثیرگذار است.
محصول Agilex اینتل، نسل جدید FPGA
اینتل چند سال قبل با تصاحب شرکت Alterra گام بزرگی برداشت. ایده‌ی چنین حرکتی از سوی اینتل معرفی آرایه‌های گیت قابل برنامه‌ریزی (FPGA) در سبد محصولات این شرکت بود که با هدف یکپارچه‌سازی مجموع دارایی‌ها، بهره‌گیری از تمامی توان تولید کارخانجات متعلقه و متعاقباً تلفیق کانال‌های فروش صورت پذیرفت. باوجود تصاحب این شرکت در سال ۲۰۱۵، تولید و عرضه‌ی هر محصولی از این شرکت به پیش از مالکیت اینتل و یکی شدن دو شرکت صاحب‌نام باز می‌گردد. اما اینک خانواده‌ی محصولات جدید Agilex به تمامی تحت برند اینتل توسعه یافته و تولید شده است.
اگرچه آرایه‌ی گیت قابل برنامه‌ریزی محلی Agilex در این رویداد معرفی شده، اما عرضه‌ی اولین نمونه‌های ۱۰ نانومتری این محصول به سه‌ماهه‌ی سوم سال میلادی جاری موکول شده است. اخیراً FPGAها در حال تغییر هستند و به‌جای عرضه‌ی سخت‌افزار محاسبات Spatial چندمنظوره به ارائه‌ی شتاب‌دهنده‌های سخت و امکان‌پذیر کردن فناوری‌های جدید می‌پردازند. آرایه‌ی گیت قابل برنامه‌ریزی Agilex ترکیبی از شتاب‌دهی و پیکربندی را نه‌تنها با آرایه‌ی تقویت‌شده‌‌ای از گیت‌ها، بلکه ازطریق ظرفیت چیپلت‌های الحاقی به‌کاررفته با فناوری Intel's Embedded Multi-Die Interconnect Bridge یا EMIB ممکن می‌سازد. چیپلت‌هایی مانند کنترلرهای سفارشی IP ،PCIe 5.0 ،HBM و 112G ساخت شرکت‌های ثالث یا حتی معماری جدید کش منسجم Compute eXpress Link شرکت اینتل در این محصول قابل تعبیه و بهره‌برداری هستند. اینتل سطح عملکرد DSP را در این محصول به ۴۰ ترافلاپس رسانده و آن را برای استفاده در فرآیندهای دقیق یادگیری ماشین همراه‌با پشتیبانی سخت‌افزاری از محاسبات bfloat16 و INT2 تا INT8 ارتقاء داده است.
کارت شبکه‌ی اترنت Columbiavile
اینتل در حال حاضر کارت‌های شبکه‌ی Ethernet با سرعت‌های ۱۰ و ۲۵ گیگابیتی را برای مراکز داده ارائه می‌کند. این شرکت محصول 100G Omnipath را چند سال قبل به‌عنوان یک نمونه‌ی اولیه معرفی کرد و به‌دنبال افزایش دو برابری سرعت شبکه در نسل دوم این محصول بود. در روند دستیابی به این هدف، اینتل محصول شبکه‌ی Columbiaville را طراحی کرده است و به‌زودی قصد عرضه‌ی آن را دارد، این کنترلر شبکه برای بازار 100G Ethernet و با عنوان سری ۸۰۰ عرضه خواهد شد. رونمایی از این ارتباط شبکه‌ای سریع‌تر برای زیرساخت مرکز داده قطعاً گامی مثبت در کارنامه‌ی اینتل به شمار می‌رود.
این کارت شبکه‌ی دو پورت، E810-CQDA2 نامیده خواهد شد؛ اما کماکان اطلاعاتی در مورد تراشه‌ی این کارت اعم از اندازه‌ی Die، قیمت، فناوری ساخت و موارد دیگر منتشر نشده است. اینتل می‌گوید کارت شبکه‌ی جدید 100GbE در سه‌ماهه‌ی سوم سال جاری میلادی در دسترس قرار خواهد گرفت.
پردازنده‌ی Xeon D-1600
یکی از حوزه‌های کاری کلیدی شرکت اینتل هم از نظر محاسباتی و هم از نظر شبکه، حوزه‌ی محاسبات مرزی یا اج است. یکی از محصولاتی که اینتل در این حوزه بر آن متمرکز شده، تراشه‌های Xeon d است که یا به اجرای محاسبات با بازدهی بالا و برقراری ارتباط سریع با شبکه و رمزنگاری (در نمونه‌ی D-1500) پرداخته یا محاسبات را با حداکثر ظرفیت همراه‌با اتصال سریع به شبکه و رمزنگاری (در نمونه‌ی D-2100) به اجرا در می‌آورد.
نمونه‌ی اول مبتنی بر معماری Broadwell و دومی بر پایه‌ی معماری Skylake طراحی و تولید شده است. تراشه‌ی جدید Xeon D-1600 جانشین تراشه‌ی D-1500 بوده و راهکاری شامل Die واحد با بهره‌گیری از فرکانس کاری بیشتر و بهبود بازدهی در فرایند ساخت است. این محصول همچنان بر پایه‌ی فناوری ساخت برادر بزرگ‌تر خود تولید می‌شود که به شرکای اینتل اجازه می‌دهد به‌آسانی از نسخه‌ی جدید این تراشه بدون تغییرات عملیاتی زیاد استفاده کنند.