Intel Xe – arkitektur från bärbart till Exascale

En grafikarkitektur uppdelad i tre tydliga segment för olika ändamål. Intel avslöjar fler detaljer om kommande Xe.

För blott några dagar sedan hittade de första detaljerna om Intels första produkt tillverkad på 7 nanometer ut. Det blir en grafikkrets vid namn "Ponte Vecchio" och nu går processorjätten ut med officiella detaljer, både om denna men även om Xe-serien av grafikkort i stort.

Intel har tidigare talat om att grafikkorten Xe ska få särskilda anpassningar för olika marknadssegment. Nu framgår att det blir en gemensam arkitektur som delas av alltifrån integrerade grafikkretsar till grafikkort och datacenter, men att arkitekturen avgrenas till tre segment där funktionerna skiljer.

Intel-Xe-7nm-arch-1.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-2.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-3.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-4.jpg

Den första blir Xe LP, där det senare är en förkortning för Low Power. Det är den variant som kan väntas bli i särklass vanligast, då den ska integreras med framtida processorer som kommande Tiger Lake. Grafikdelarna Xe LP ska skala mellan 5 och 20 watt, men skulle enligt Intel också kunna skruvas upp till omkring 50 watt innan energieffektiviteten avtar alltför mycket.

Den andra varianten är Xe HP (High Performance? /reds. anm.) som är nästa steg upp i trappan. Denna ska användas för Intels dedikerade grafikkort och bör således skala upp till omkring 250–300 watt. Målgruppen är alltifrån persondatorer till arbetsstationer och datacenter.

Intel-Xe-7nm-arch-10.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-5.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-6.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-7.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-8.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-9.jpg

Inledningsvis planerade Intel endast segmentera sina grafikarkitekturer i Xe LP och Xe HP. Bolaget såg senare en möjlighet att skala upp till en tredje variant – Xe HPC, kort för High-Performance Computing. I dagens kontext kan denna närmast liknas vid Nvidias serie Tesla, där grafikkretsarna ofta är skräddarsydda varianter för området och kommer med särskilda tillägg som kraftigt förbättrad prestanda vid beräkningar av dubbelprecision (FP64) ställt mot konsumentvarianterna. Fokus med Xe HPC är massiva datacenter i Exaskala-klassen.

Intel-Xe-7nm-arch-11.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-12.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-13.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-14.jpg
Intel-Xe-7nm-arch-15.jpg

Intels första krets på 7 nanometer blir just en grafikkrets enligt receptet Xe HPC och får namnet "Ponte Vecchio". Det här blir ingen monolitisk lösning utan ska bygga på en rad olika tekniker som sammanfogar flera kretsar. En av Intels illustrationer visar tydligt inget mindre än åtta grafikkretsar, eller chiplet, som sitter på ett substrat.

En av teknikerna är Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB), som såg dagens ljus i början av 2018 med Kaby Lake-G som kombinerade processorkärnor, en Radeon-grafikkrets och HBM2-minne på samma substrat. Den andra tekniken är färska Foveros, som går ut på att stapla kretsar ovanpå varandra.

Intel Co-EMIB – chiplet-design för framtida processorgenerationer

Konceptuellt handlar Foveros om att dra nytta av fördelarna med gamla och nya tillverkningstekniker. Detta genom att tillverka saker som beräkningsenheter, kärnorna i en processor eller en grafikdel, på den allra senaste tekniken medan delar som cache, minneskontroller och input/output (I/O) tillverkas på äldre mer kostnadseffektiva tekniker. Med Ponte Vecchio är det med andra ord beräkningsenheterna (eng. Execution Unit, EU) som tillverkas på 7 nanometer.

Intel-Xe-7nm-arch-16.jpg

Intel Ponte Vecchio riktar sig specifikt mot datacenter och blir först ut i kommande superdatorn Intel Aurora. Varje kluster av Aurora ska kombinera sex av dessa grafikkretsar med två processorer ur familjen Sapphire Rapids, som efterträder Ice Lake i servrar. De olika delarna kommunicerar via PCI Express 5.0-baserade gränssnittet Compute Express Link (CXL) och programmeringsmodellen OneAPI.

Lanseringen av Ponte Vecchio äger rum under 2021 tillsammans med Intel Aurora. Grafikkort för konsumenter tillverkade på 7 nanometer väntas dyka upp först 2022.

Källa: Anandtech

Mer läsning om Intels grafikserie Xe och 7 nanometer:

I butiken: SweClockers Turbo Power

Den legendariska turboknappen är tillbaka, men inte på en gråbeige datorlåda utan på en störtskön t-shirt för nostalgiska överklockare.

Köp här!