אינטל חושפת ארכיטקטורת כרטיסי מסך חדשה ומתקדמת בכנס Supercomputing 2019

בשנים האחרונות חטיבת כרטיסי המסך של אינטל (Intel) זכתה לחיזוקים משמעותיים וביניהם גם ההצטרפות של Raja Koduri לחברה. השמועות אודות כניסה רחבה של אינטל לתחום כרטיסי המסך רק הלכה והתגברה עם השנים. כעת, במהלך כנס Supercomputing 2019 חושפת אינטל ארכיטקטורת כרטיסי מסך חדשה ומתקדמת במיוחד לצד מספר חידושים מעניינים.

כרטיסי מסך הם כבר לא מה שהיו פעם, בעוד שבעבר GPUs היו רק Graphics Proccessing Units כיום הם משמשים גם בעבור יישומי מחקר, HPC, בינה מלאכותית ובכלל כל תחום כזה או אחר שדורש יכולת חישוב מקבילי גבוהה. אינטל, שנחשבת לאחת החברות המרכזיות והמובילות בעידן ה-Data הבינה גם היא את הצורך ביחידות עיבוד עתירות ביצועים מסוג GPUs למגוון רחב של יישומים ובשנים האחרונות היא מכינה לא מעט הפתעות לשוק.

הכירו את Ponte Vecchio: כרטיסי המסך הראשונים של אינטל

כיום לאינטל קיימים פתרונות חומרה רבים על גבי מגוון פלטפורמות במטרה לספק פתרונות איכותיים לשלל דרישות ויישומים, ביניהם כמובן בינה מלאכותית – AI, אחד התחומים המרכזיים בהם אינטל עוסקת. כיום מעבדי ה-Intel® Xeon® Scalable מפעילים כ-90% מכלל מחשבי ה-Top500 Supercomputers זאת הודות לעובדה שמעבדים אלו הם מעבדי ה-X86 היחידים בעולם בעלי יכולת האצת בינה מלאכותית.

זה לא סוד שתחום הבינה המלאכותית הפך לפופולרי כמעט בן לילה והוא מגיע עם דרישות חומרה רבות. הצורך בשרתים ומחשבים עתירי ביצועים המסוגלים לעבד מידע רב בזמן המינימלי ביותר הוא עצום מתמיד. אף אחד לא היה רוצה להיקלע לסיטואציה בה לרכבים אוטונומיים לוקח זמן רב לקבל החלטה, לטלפונים לעבד תמונה או סתם לעבד דיבור לטקסט בכתיבת הודעה. הדרישה כיום היא זמינות מרבית עם זמן תגובה מינימלי ולשם כך מאיצי הבינה המלאכותית המובנים במעבדים של אינטל נוצרו.

יחד עם זאת, יש צורך גם ביחידות עיבוד מסוג חדש הנקראות GP-GPU, או בשמן הארוך יותר General Purpose GPUs. בפשטות, מדובר בכרטיסי מסך המיועדים ליישומים מקצועיים ולא להרצת משחקים/עריכת סרטונים או כל שימוש ביתי כזה או אחר. לכרטיסי המסך יש יכולת חשובה ביותר המהווה את המפתח לפיתוח יעיל של בינה מלאכותית, HPC ועוד – מדובר ביכולת חישוב מקבילי גבוהה במיוחד.

הארכיטקטורה החדשה. קרדיט: אינטל

לשם כך, עובדת חטיבת ה-GPUs של אינטל רבות מאחורי הקלעים ובשנים האחרונות היא מבשלת פתרונות חומרה מדהימים במיוחד שנחשפו באופן חלקי ממש בימים האחרונים במהלך כנס Supercomputing 2019. כרטיסי המסך החדשים של אינטל מבוססים על ארכיטקטורת Intel Xe ושם הקוד שלהם הינו "Ponte Vecchio". כרטיסי המסך החדשים של אינטל מיועדים ליישומי בינה מלאכותית, מידול, סימולציות, HPC ועוד כאשר לטענת אינטל, הם יציעו ביצועים מרשימים במיוחד.

ברמת הארכיטקטורה, Ponte Vecchio הם לא פחות ממדהימים. אינטל חיברה מגוון של טכנולוגיות, מהמתקדמות בעולם ביחד אל תוך ארכיטקטורה אחת ולמוצר אחד. Ponte Vecchio ייוצרו בתהליך הייצור 7nm של אינטל אשר יציע יעילות גבוהה במיוחד בכל הקשור לצריכת חשמל, פליטת חום וכמות טרנזיסטורים פר שטח רבוע. נוסף על כך אינטל מביאה לידי פעולה את Foveros 3D וגם את EMIB packaging שתי טכנולוגיות שטרם שולבו יחד בשום GPU כזה או אחר בתעשייה. השילוב של טכנולוגיות אלו יאפשר יצירת יחידות עיבוד בתצורת MCM – Multi Chip Module ובשיטת 3D Stacking.

השילוב של EMIB יחד עם Foveros 3D יאפשר ליצור שבבים קטנים במיוחד ויחד עם זאת גם עתירי ביצועים. יש אשר יגידו כי עידן ה-Data הוא עידן שדורש המצאה מחדש של הגלגל על מנת לספק את הביצועים אותם הוא דורש. מה שאינטל עושה עם Ponte Vecchio הוא הצצה ראשונה לעתיד של כל עולם המחשוב שבעוד מספר שנים יישען בעיקרו על 3D Stacking וריבוי שבבים.

נכון להיום, מתחרותיה של אינטל בתחום ה-GPUs טרם הכריזו על ארכיטקטורות המשלבות 3D Stacking וריבוי שבבים יחדיו. שילוב טכנולוגיות אלו עשוי לספק לאינטל יתרון משמעותי על פני המתחרות שגם הן יצטרכו לשלב טכנולוגיות דומות ב-GP-GPUs שלהן.

oneAPI: ספריית תכנות אחת לשבבי עיבוד רבים

השוק מלא במגוון סוגים של יחידות עיבוד, CPUs, GPUs, FPGAs, Accelerators, Asics ועוד. עם פתרונות חומרה רבים מגיעה גם פריסה רחבה של פתרונות תוכנה. אם בעבר כלל התוכנות נשענו על גבי מעבדים (CPUs) בלבד, בעידן ה-Data הן רצות על מגוון עצום במיוחד של שבבי עיבוד. גם אני מוצא את עצמי מכין תוכנות שאמורות לרוץ ביעילות על גבי מעבדים אך גם על יחידות עיבוד נוספות כמו GPUs ומעבדי ARM.

העידן של היום משלב את תחום ה-IoT יותר מתמיד ועם הכניסה של טכנולוגיית ה-5G לשוק האתגר של המתכנתים יהיה גדול מתמיד. אינטל עצמה מייצרת כיום מספר סוגים של יחידות עיבוד והיא רואה את הקושי להתאים את היישומים ואפילו את ספריות התוכנה וה-Frameworks לכל כך הרבה יחידות עיבוד.

על מנת להקל על המתכנתים בעבודתם ולאפשר פיתוח מהיר ויעיל של פתרונות תוכנה שירוצו על המחשבים, על חיישנים ועל מוצרים אלקטרוניים רבים אינטל מכריזה רשמית על OneAPI. מדובר ב-API חדשני במיוחד שעל פי החזון של אינטל יביא למפתחים את האפשרות לפיתוח אחיד, קל יעיל ומהיר של יישומים על מגוון של שבבי עיבוד לבחירתם ללא התפשרות ביצועים. OneAPI יאחד בתוכו כלים רבים וימנע את הצורך בשימוש בשפות תכנות וספריות רבות.

עוד כולל oneAPI בתוכו Direct Programming Language, ספריות API רבות עוצמה וממשק Low Level לתכנות יעיל על גבי החומרה. גרסת ה-Beta הראשונה של אינטל מתמקדת ב-Intel® Xeon® Scalable processors Intel® Core™ processors with integrated graphics, and Intel® FPGAs. עוד הודיעה אינטל כי oneAPI יתמוך גם בחומרה נוספת שתושק על ידיה בעתיד. מפתחים יכולים להוריד את oneAPI כבר היום בקישור כאן.

מחשבי העל יהפכו לעוצמתיים מתמיד

intel exascale computing server
שרתי העתיד. קרדיט: אינטל

בנוסף, הכריזה אינטל במהלך כנס Supercomputing 2019 על הטמעה של פרוטפוליו השבבים שלה בשרתי העל במעבדה הלאומית ארגון שבארצות הברית. השרתים המדוברים יהיו שרתי ה-Exascale הראשונים בארצות הברית שיבוססו על כלל הפרוטפוליו שיש לאינטל להציע. כל אחד מן השרתים במעבדה הלאומית יכלול שני מעבדי 10nm Xeon Scalable מסוג Sapphire Rapids לצד 6 GPUs מסוג Ponte Vecchio וזיכרון מסוג Optane DC persistent. 

מדובר בשרתים מתקדמים במיוחד אשר יכללו את כלל הטכנולוגיות הטובות ביותר שאינטל תציע, הם יתמכו בלא פחות מ-10Peta Bytes של זיכרון ובלמעלה מ-230Peta Byte של אחסון. שרתים אלו הם ההגדרה המדויקת לשרתים עתירי הביצועים של העתיד. בשילוב של כלל הטכנולוגיות של אינטל יחדיו הם יוכלו להציע ביצועים מרשימים במיוחד למגוון של יישומים במקביל תוך שמירה על יעילות מרבית ופליטת חום נמוכה (יחסית).

טוני מלינקוביץ'
טוני הוא העורך הראשי שלנו כאן באתר, עם ידע רחב בחומרה ומקורות מהירים, טוני הוא גם הכתב המהיר ביותר שלנו, בנוסף לכתבות המעולות של טוני הוא גם אחראי על רוב הביקורות שלנו באתר וגם על המלל וחוות הדעת על חלק מסיקורי הוידאו שלנו.