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顶配40核心:英特尔推出第三代至强可扩展CPU,性能提升47%

10 纳米的英特尔至强服务器芯片,现在已向各类主要客户发出了超过 20 万片。

4 月 6 日,英特尔发布了旗下第三代至强可扩展处理器,这代芯片的内核代号是 Ice Lake。

除了第三代至强可扩展处理器(Ice Lake)之外,一同推出的还有英特尔傲腾持久内存 200 系列、英特尔傲腾固态盘 P5800X 和英特尔 D5-P5316 NAND 固态盘,英特尔以太网 800 系列适配器和全新的英特尔 AI 处理单元 Agilex FPGA。

在新 CPU 中最为引人关注的是新旗舰 Xeon Platinum 8380,其具有 40 个内核,提供 PCIe 4.0 接口,并利用了英特尔 Sunny Cove 处理器内核的 IPC 增益。此外,英特尔还以其 10 纳米工艺为基础,推出了第三代至强可扩展 Ice Lake 品牌的全部处理器。

面对 AMD 和 ARM 处理器的竞争,除了更多的核心之外,与上一代 20 核的 Cascade Lake 相比,新产品在 IPC 方面有 20% 的提升。核心数量的增加,再加上内置的加速功能,英特尔能够实现真正强大的代际性能的提升。与上一代相比,平均性能提升了 46%。如果专门看人工智能领域,三代至强的推理能力提高了 74%。

在新一代产品中, 英特尔希望能为客户提供灵活的性能,同时让他们更快速、大规模地部署解决方案。最新的第三代至强可扩展处理器针对单路和双路系统。因此,在整个第三代家族当中,至强已经可以服务 1、2、4、8 个插槽的配置。此外第三代产品增加了 IO 带宽,内存通道的数量,以及傲腾持久内存 200 系列的容量。总的来说,整个平台和处理能力都是令人耳目一新的。

除了单核及多核性能的提升,英特尔更多地提及了其独特的功能,如 AVX-512 指令集,DLBoost,加密加速和安全性,以及特殊软件优化或与专业英特尔家族产品(如 Optane DC 持久性存储器、Agilex FPGA / SmartNIC 或 800 系列以太网)配合而获得的额外加速。

英特尔认为,与仅提供这些功能的有限部分,或缺乏将这些产品整合为一个易于使用的基础设施的竞争对手相比,英特尔处于一种独特的优势。

但这并不意味着英特尔的 10 纳米制程芯片在硬件性能的提升上有什么缺失,其首款 10nm Xeon 可扩展级使用了更新的架构 Sunny Cove 内核,20% 的性能提升是由更宽的内核,改进过的前端和更多的执行资源实现的。在内核之外,英特尔通过将存储通道从六个增加到八个,不仅提高了内存带宽,而且还采用了新的内存预取技术和优化技术,可以将带宽提高到 100%,而效率又提高了 25%。 

在 CPU 上,内核之间的网状互连还使用更先进的算法来向内核提供 IO,英特尔正在通过每个 IP 模块内部的独立电源管理代理来实现更好的电源管理。

众所周知,英特尔在推出 Ice Lake 等 10nm 芯片时遭遇了自家代工厂工艺困难的拖累,我们等待新产品用了很长一段时间。不过在新一代至强产品中,功耗大幅提升到了 270W,这也为 CPU 带来了更多的性能优势。而且从价格上来看,新一代的旗舰 CPU 还降价了约 20%。

横向比较的话,Arm 的一些应用方式(如 Ampere Altra)可以在性能上实现空前的密度,但英特尔的优势在于庞大的现有市场,高度的优化以及全新的安全功能。

而在纯 X86 架构上,相较于几周前 AMD 发布的 Milan,后者小芯片的设计可以实现超过 1000mm2 的硅面积,将其分布在 64 个高性能内核和大量 IO 上。与面积约为 660mm2 的单片英特尔处理器相比,AMD 在其 IO 芯片中内置了芯片组,而英特尔将其保持在外部,从而节省了大量电源,而英特尔和 AMD 在价格上是相似的。

但通过提升性能和优化,第三代至强在深度学习和推理方面的性能比 AMD Milan 64 核产品性能要高上 25 倍。

英特尔技术专家 Ram Ramakrishnan 表示:「相比我们的竞争对手 AMD 近期推出的 Milan,至强三代在缓存的时延和内存时延上均有优势,后者的每个核心都可以访问缓存,从而获得了一致的响应时间——而 AMD 有八个小核,每个小核都有独立的缓存,如果数据在不同小核之间,则需要大量远程访问,要花费很多响应时间。」

40 核 Ice Lake 至强 10 纳米芯片的硅晶片。

第三代至强可扩展处理器是英特尔和该公司顺应自身发展路线迈出的重要一步。Ice Lake SP 架构已经打磨了很长一段时间:其最初计划于 2020 年发布,但英特尔直到今年 1 月才刚刚开始生产。现在,我们终于可以看到新一代 CPU 发挥作用了。

自 2017 年推出第一款至强可扩展处理器以来,英特尔已经向全球客户交付了超过 5000 万颗,其成为了全世界数据中心的重要算力组成部分。根据英特尔的估计,已经有超过 800 个云服务提供商部署了基于英特尔至强可扩展处理器的服务器。

根据英特尔的说法,阿里、AWS、百度、谷歌、微软和腾讯等一线云服务供应商计划会在本月推出基于 ice-lake 的服务。相应的,HPC 硬件厂商也在加紧速度提供基于这些芯片的服务器。

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深度学习技术

深度学习(deep learning)是机器学习的分支,是一种试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层对数据进行高层抽象的算法。 深度学习是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的算法,至今已有数种深度学习框架,如卷积神经网络和深度置信网络和递归神经网络等已被应用在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、音频识别与生物信息学等领域并获取了极好的效果。

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