[Перевод] Intel: процессор 8 поколения со встроенным графическим чипом AMD и памятью HBM2 на шине EMIB

Недавнее заявление от Intel прогремело как гром среди ясного неба. Компания официально сообщила, что работает над новым поколением процессоров, в которых высокопроизводительные ядра x86 будут объединены с графическим чипом AMD Radeon в единый процессор. Это стало возможным благодаря разработанной Intel шине EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge), которая позволяет монтировать чипы с различными технологическими процессами на единой подложке, и обеспечивает высокую скорость обмена данными между ними. И чтобы никому не показалось мало, Intel сообщила, что в чип будет также встроена память с высокой пропускной способностью HBM2.


Уже более года Intel часто говорит о новой технологии EMIB, основной идеей которой является возможность собрать несколько различных силиконовых матриц в единый процессор, и обеспечить высокую скорость обмена данными между ними. Причем все это за цену гораздо меньшую, чем при использовании кремниевого интерпозера. На Intel’s Manufacturing Day в начале 2017 года Intel представили слайд, показывающий возможности новой технологии: единый процессор, включающий x86 ядра, изготовленные по одной технологии, графический чип по второй технологии и, например, IO, память, и чип беспроводной связи, так же выполненные по различным технологиям. Таким образом EMIB превращает процессор в подобие конструктора LEGO.

Устройства с EMIB технологией впервые появились на рынке с выходом программируемой логической схемы (FPGA) Intel Altera, на которой EMIB использовался для соединения главного FPGA чипа с трансиверами. После этого успешного опыта главной целью было добавление блоков оперативной памяти в ту же «упаковку». Такой «микс» различных матриц в одном чипе позволил бы конечному пользователю конфигурировать чип под любые уникальные задачи. Преимущества EMIB были совершенно очевидны – не обладая недостатками MCP и дороговизной интерпозеров, технология позволяет выйти далеко за рамки ограничений обычного литографического процесса. Все перечисленное говорило о скором появлении EMIB в центральных процессорах PC, и вот теперь мы наблюдаем на рынке hi-end серверного оборудования 900 mm2 чипы, включающие несколько матриц, изготовленных по различным технологическим процессам.

После анонса EMIB, Intel’s Manufacturing Day и Hot Chips, было много разговоров, как именно Intel собирается донести новую технологию до пользователей персональных компьютеров. Главным вопросом было наличие у Intel собственного интегрированного графического чипа. И хотя Intel и NVIDIA имели совместное кросс-лицензионное соглашение, подписанное в 2011 году – срок соглашения истекал 1 апреля 2017 года, никаких упоминаний о его продлении не озвучила ни одна из сторон. Время от времени звучали предположения о возможном сотрудничестве с компанией AMD, которая, несмотря на конкуренцию на рынке центральных процессоров, выглядела более интересным партнером. Однако ни Intel, ни AMD не спешили разглашать какую-либо информацию о соглашении. Исторически Intel отказывается комментировать подобные вопросы заранее. И хотя некоторые источники успели опубликовать тесты нового оборудования на SiSoft (сообщая об «утечке информации»), первое заявление от Intel прозвучало в начале ноября 2017 года.

Официальное заявление Intel в анонсе нового чипа содержит несколько деталей, которые стоит рассмотреть поближе.

Новый продукт, который станет частью нашего семейства 8-го поколения Intel Core, объединяет наш высокопроизводительный процессор Intel Core H серии, высокоскоростную память второго поколения (HBM2) и дискретный графический чип от сторонних производителей AMD Radeon Technologies Group * — все в едином пакете процессоров.
Intel применяет нейтральное выражение «продукт, который станет частью семейства», из которого неясно, идет речь о применении технологии во всей линейке процессоров восьмого поколения, или, грубо говоря, об одной модели процессора. В настоящее время линейка процессоров Core-H представлена 45-ваттным Kaby Lake с интегрированной графикой GT2 от Intel.

Интересно будет узнать, будет ли графическая часть Core-H заменена новым чипом от AMD, или будет заново переработан Core-H чип, на котором останутся только родные ядра процессора, или же оба графических процессора смогут работать независимо.

Внедрение HBM2 в новый продукт не выглядит сложным — Intel успешно интегрировала HBM2 в свои продукты на базе Altera EMIB, поэтому в этой части все должно пройти без проблем.
Следующий любопытный момент – «кастомизированный для Intel дискретный графический чип от AMD RTG». Это означает, что ни один из существующих продуктов AMD не готов к интеграции EMIB, но AMD готова создать кастомный дизайн существующего чипа для размещения его на кремниевой матрице Intel.

В тесном сотрудничестве мы разработали новый кастомный графический чип, и это отличный пример того, как мы можем конкурировать и работать вместе, в конечном итоге предоставляя инновации, которых ждут потребители… Таким образом, нами разработан механизм распределения ресурсов — этот новый интерфейс обеспечивает совместную работу процессора Intel, дискретного графического чип и выделенной графической памяти. Мы добавили уникальные программные драйверы и интерфейсы к этому нестандартному дискретному графическому процессору, который координирует информацию среди всех элементов платформы.

Одна из проблем при запуске нескольких чипов в одном пакете — это управление передачей данных и потребляемой мощностью чипов. Недавно AMD решила эту проблему на своих серверных процессорах и внутри своих APU, применив внутреннее соединение Infinity Fabric (пришедшее на смену шине HyperTransport), которое, похоже, останется за пределами совместного проекта. В заявлении утверждается, что «сборный» чип «shares a power framework», это заявление тоже хотелось бы рассмотреть поглубже. Как вариант, Intel может использовать раздельное питание для CPU и GPU, используя встроенный регулятор напряжения (как, например, это было в микроархитектуре Broadwell), или же сделать что-то похожее на AMD, используя единую цепь питания с цифровыми LDO (Low-dropout regulator) — о применении этой технологии в Ryzen Mobile AMD сообщили всего пару недель назад.
Ожидайте новостей в первом квартале 2018 года, в том числе новые системы от крупных OEM-производителей, основанные на этой захватывающей технологии
Похоже, что Intel готова сделать несколько анонсов в течение следующих нескольких месяцев в этом проекте, а CES (Consumer Electronics Show) будет совсем скоро, в январе 2017.

Теперь, хотя это и шаг назад, давайте рассмотрим, что все это значит и на какой рынок нацелен Intel. Недавно AMD анонсировала (и выпустит с ближайшими продуктами) мобильную платформу Ryzen Mobile, включающую четырехъядерный Zen и до 10 CU графического чипа Vega. В заявлениях от Intel и AMD не указано, какое именно графическое ядро они используют (возможно ли использование чипов прошлого поколения в конкурентных целях?), но при этом утверждают, что будут использованы процессоры серии Core-H, которые потребляют 45 Вт. AMD в настоящее время не представила продуктов приблизительно в том же диапазоне и сосредоточилась на развитии Ryzen Mobile для тонких и сверхлегких ноутбуков. Если AMD внедрит Ryzen Mobile на более мощные устройства, то такой новый продукт окажется прямым конкурентом новой совместной разработке.

Взгляд на изображение, представленное Intel при анонсе продукта, фактически добавляет еще пару вопросов. Здесь мы видим чип Intel справа, графический чип AMD посередине и чип HBM2 рядом с GPU. Чип Intel находится весьма далеко от чипа AMD, что предполагает, что эти два устройства не соединены шиной EMIB, если макет точен. А вот близость большого чипа GPU к тому, что выглядит как стек HBM2, позволяет предположить, что они как раз и соединены через EMIB (судя по тому, как близко расположены чипы в продуктах Altera)

Видимо, EMIB используется, но не похоже, что он используется для соединения ВСЕХ чипов. Особенно интересно, что ни Intel, ни AMD не предложили никаких дополнительных брифингов по такому громкому анонсу и в результате перед нами множество неотвеченных вопросов.
И еще одна мысль напоследок. Apple широко использует процессоры Intel 45W для iMacs. Теперь Intel предлагает графику AMD (предпочтительный сторонний производитель графических чипов для Apple) в сегменте, который ранее существовал только на базе продуктов Intel Crystalwell / eDRAM, а значит, широкое применение нового чипа у Apple может стать следующим шагом в эволюции этого продукта.

Дополнительные комментарии

Отдохнув пару часов от размышлений, мы нашли несколько новых идей. Во-первых, судя по формулировке и видеоролику Intel, можно с уверенностью заявить, что EMIB используется только между GPU и HBM2. Расстояние между CPU и GPU слишком велико для EMIB, поэтому, скорее всего, они связаны просто новой реализацией PCIe. Удалённое расположение чипов также может снизить рассеяние мощности.

Соглашение между AMD и Intel заключается в том, что Intel покупает чипы от AMD, а AMD предоставляет поддержку драйверов, как это было реализовано для консолей. Здесь нет перекрестного лицензирования: Intel попросту предоставляет AMD IP что бы обеспечить EMIB соединение с GPU, но этот IP действителен только для продуктов, которые AMD продает Intel (похоже на полу-официальное соглашение, на котором будет базироваться совместная работа).
Раз уж Intel покупает чипы AMD, разумно предположить, что они станут покупать более одной конфигурации, в соответствии с тем, как Intel хочет организовать стек продукта. Intel может совместить меньший 10 CU дизайн GPU с dual core, и более производительный 20+ CU GPU с quad-core мобильным процессором. Похоже, некоторые benchmark источники предполагают, что есть как минимум два варианта Polaris-подобных конфигураций, возможно, до 24 CU (computing units) в топовой модели. Мы, очевидно, подождем, прежде чем подтвердить эти заявления, поскольку Polaris изначально не создавался для памяти HBM2. По идее, для работы с HBM2 памятью требуется GPU, разработанное специально под HBM2 – здесь ключевое слово «дата менеджмент». Однако, если GPU работает с памятью «нормально», наверняка понадобится использование HBM2 контроллера.

В идеале AMD могла бы продать Intel свои дизайны Polaris, например, на два поколения вперед. С недавними финансовыми успехами AMD они могут себе это позволить, или Intel может предложить высокую цену за последние разработки. Однако, ни одна из компаний не прокомментировала договоренность между двумя корпорациями, ограничившись пресс-релизами.

В дискуссиях с Peter Bright от Ars Technica мы пришли к выводу, что для GPU Intel по-прежнему будет сохраняться собственная интегрированная графика и система будет действовать в режиме коммутации графических матриц. Это легко реализовать, если CPU и GPU подключены через PCIe, поскольку все механизмы на месте. Благодаря встроенному графическому процессору Intel, воспроизведение видео будет производиться на кристалле Intel, а затем будет отправлено на контроллер дисплея — это позволит временно отключать питание AMD GPU и HBM2, экономя энергию. Если бы GPU и HBM2 были включены постоянно, нас бы ожидало сокращение времени автономной работы будущих устройств.

Отдельно обсуждалось, не нацелен ли новый продукт в первую очередь на Apple. Это возможно, учитывая, что Apple отстает от Intel, внедряющей eDRAM на своих процессорах Crystalwell, а последнее поколение Crystalwell, по-видимому, используется (за редким исключением) в Apple iMacs. Как говорилось выше, Intel заявила, что у них есть несколько партнеров, заинтересованных в новом продукте, и что нам стоит ожидать больше информации об устройстве в первом квартале 2017 года. С таким заявлением о девайсе, разумно предположить, что существуют различные OEM-производители, ожидающие начала работы с hardware.

Среди множества девайсов, рассмотренных нами, этот оказался одним из самых загадочных. Intel сообщила о процессорах Core-H с чипами, потребляющими 35 Вт и 45 Вт. Одновременно с этим они сообщили, что новый продукт не будет прямым конкурентом Ryzen Mobile. Тем не менее, в представленном демонстрационном видеоролике ясно, что лучшее применение для этого дизайна — тонкие и легкие ноутбуки, такие как 2-в-1 и ultra-portables. Значит ли это, что Intel перейдет на 15W устройства? Ну, если Intel покупает несколько конфигураций чипов от AMD, то привязка dual-core i5 к 10 CU графике более чем правдоподобна. И, если AMD продает Intel более старый дизайн Polaris, то она, по меньшей мере, оставляет за собой это преимущество.

На правах рекламы. В канун зимних праздников акции становятся еще актуальнее! Успейте воспользоваться новогодним предложением и получить скидку в размере 25% на первый платеж при заказе на 3 или 6 месяцев!

Это не просто виртуальные серверы! Это VPS (KVM) с выделенными накопителями, которые могут быть не хуже выделенных серверов, а в большинстве случаев — лучше! Мы сделали VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5-2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB доступными по уникально низкой цене — от $29 / месяц, доступны варианты с RAID1 и RAID10), не упустите шанс оформить заказ на новый тип виртуального сервера, где все ресурсы принадлежат Вам, как на выделенном, а цена значительно ниже, при гораздо более производительном «железе»!

Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США!