Falcon Shores اینتل؛ پردازنده و پردازنده‌ی گرافیکی در یک سوکت

اینتل روز پنجشنبه ۲۸ بهمن ۱۴۰۰ از گام‌ مهم بعدی خود در پلتفرم‌های ابرمحاسباتی با اسم رمز Falcon Shores رونمایی کرد؛ اینتل در این واحد پردازشی هسته‌های همه‌کاره‌ی x86 و هسته‌های گرافیکی محاسباتی Xe-HPC را در سوکتی یکسان و به همراه حافظه‌ای با پهنای باند بالا ارائه می‌کند؛ انتظار می‌رود این محصول سال ۲۰۲۴ به بازار عرضه شود.

قرار دادن هسته‌های پردازشی x86 و هسته‌های گرافیکی Xe-HPC در یک سوکت و طراحی حافظه‌ای با معماری یکپارچه، اینتل را قادر می‌سازد تا تراکم محاسباتی هر سوکت را بیش از پنج برابر نسبت به پلتفرم‌های فعلی افزایش دهد، ظرفیت حافظه و پهنای باند را بیش از پنج برابر نسبت به طرح‌های موجود بالا ببرد و عملکرد هر وات را بیش از پنج برابر نسبت به پلتفرم‌های موجود در بهمن ۱۴۰۰ بهبود می‌بخشد.

به گزارش Tomshardware، راجا کدوری، مدیر ارشد گروه سیستم‌های محاسباتی و گرافیک شتاب‌دهنده‌ی اینتل، روز ۱۷ فوریه ۲۰۲۲ (۲۸ بهمن ۱۴۰۰) ساعاتی قبل از شروع نشست سرمایه‌گذاری ۲۰۲۲، اعلام کرد:

اینتل در حال کار روی معماری کاملاً جدیدی با اسم رمز Falcon Shores است که هسته‌های x68 و هسته‌های شتاب‌دهنده‌ی پردازش گرافیکی Xe را در کنار هم در سوکت Xeon قرار می‌دهد و با استفاده از فناوری‌های بسته‌بندی، حافظه و الگوریتم حافظه خارجی نسل بعدی، عملکرد و کارایی بسیار خوبی را برای محاسبه‌ی مجموعه داده‌های بزرگ سیستم‌ها و آموزش مدل‌های غول‌پیکر هوش مصنوعی به ارمغان می‌آورد.

در حال حاضر، اینتل برای تأکید بر استفاده از دو نوع واحد محاسباتی، واحد پردازشی Falcon Shores خود را XPU (ترکیبی از CPU و GPU) می‌نامد. این شرکت در Falcon Shores به‌طور گسترده از رویکرد چند تراشه‌ای/ماژولار اینتل برای طراحی پردازنده استفاده می‌کند و بسته به برنامه‌ی اجرایی نسبت انعطاف‌پذیری از هسته‌های x86 و Xe-HPC را برای پردازش ارائه می‌کند.

گفته می‌شود که کاشی‌‌های پردازنده‌ها و پردازنده‌های گرافیکی این واحد با استفاده از فرایند آنگستروم ساخته می‌شوند که ممکن است همان فناوری ساخت Intel 18A یا Intel 20A باشد. پس از ساخت، این کاشی‌ها به کمک فناوری‌های بسته‌بندی پیشرفته‌ی اینتل، به‌هم متصل می‌شوند؛ در واقع این فناوری در تولید واحد پردازشی Falcon Shores نقشی کلیدی ایفا می‌کند.

پردازنده‌ها و پردازنده‌های گرافیکی این واحد از حافظه‌ی یکپارچه‌ای با پهنای باند بالا برای بهبود عملکرد و ساده‌سازی برنامه‌نویسی گرافیک محاسباتی استفاده می‌کنند. اینتل حتی به نوع جدیدی از حافظه‌ی توسعه‌یافته‌ی خود نیز اشاره می‌کند، اما در این‌باره توضیح بیشتری ارائه نمی‌کند.

کدوری درباره‌ی فرایند ساخت Falcon Shores می‌گوید:

Falcon Shores با مجموعه‌ای از فناوری‌های چشمگیر ساخته شده است: فرایند آنگستروم، بسته‌بندی نسل بعدی، الگوریتم حافظه خارجی پیشرو در صنعت و حافظه‌ی مشترک با پهنای باند فوق‌العاده که توسط اینتل توسعه یافته است. ما در مورد این معماری بسیار هیجان‌زده هستیم، چراکه نسبت به راه‌حل‌های گسسته‌ی فعلی، به انجام طیف وسیع‌تری از کارها شتاب می‌دهد.

ابرکامپیوترهای مدرن هم‌زمان از پردازنده‌های همه‌کاره برای اجرای برنامه‌هایی که نیاز به عملکرد قوی تک‌رشته‌ای دارند و شتاب‌دهنده‌های پردازنده‌های گرافیکی برای اجرای کارهای موازی استفاده می‌کنند. در حال حاضر، ثابت شده است که عملکرد، قدرت و هزینه‌های این معماری، با هم تعادل دارند و ادغام فشرده‌‌‌تر پردازنده‌ و پردازنده‌ی گرافیکی در این واحد، عملکرد را بیشتر بهبود می‌بخشد و محاسبات تسریع‌شده‌‌ای را برای اجرای برنامه‌های بیشتری فراهم می‌کند.

واحد پردازشی Falcon Shores اینتل از گام‌های اصلی این شرکت برای فعال کردن ابررایانه‌های کلاس ZettaFLOPS تا سال ۲۰۲۷ خواهد بود. اینتل معتقد است که برای افزایش هزار برابری عملکرد ابررایانه‌ها در عرض پنج سال، به معماری‌های پردازشی جدید (یعنی بهبود معماری‌ x86 و Xe)، فناوری‌های فرایند جدید و روش‌های بسته‌بندی پیشرفته، حافظه‌‌ای سریع‌تر و رابط‌های ورودی/خروجی (پهنای باند فوق‌العاده یکپارچه و اتصالات/بسته‌بندی پیشرفته) و معماری جدید سیستمی نیاز دارد. این شرکت می‌گوید Falcon Ridge تمام فاکتورهای مورد نیاز برای ابررایانه‌های کلاس ZettaFLOPS را گرد هم می‌آورد.

محاسبات مقیاس زتا به ابررایانه‌هایی با عملکردی در حد یک زتافلاپ (زتا-فلاپس) اشاره دارد؛ یک زتافلاپ برابر با هزار اگزافلاپس یا ۱۰ به توان ۲۱ فلاپس (عملیات ممیز شناور در ثانیه) است. سیستم کامپیوتری‌ای‌ در مقیاس زتا می‌تواند داده‌های واحد ممیز شناور بیشتری نسبت به هر وسیله‌ی دیجیتالی موجود تولید کند.

کدوری درباره‌ی تلاش‌های اینتل گفت:

برای استفاده از فناوری امروز، به دستاوردهای قابل‌توجهی در معماری، بهره‌وری انرژی و مدیریت حرارتی، فرایند ساخت و بسته‌بندی و ظرفیت حافظه و الگوریتم حافظه‌ی خارجی و پهنای باند نیاز داریم. اینتل برای هموار کردن مسیر محاسباتی در مقیاس زتا تلاش می‌کند.