インテルは、世界最速のスーパーコンピューターの 1 つに搭載される強力な GPU である Ponte Vecchio を数年前から予告してきましたが、これに続く高性能コンピューティング チップの詳細をさらに公開しました。その 1 つは、CPU と GPU を 1 つのパッケージに統合したものです。
この半導体大手は火曜日、ドイツのハンブルクで開催された国際スーパーコンピューティング会議で、HPC に重点を置いた製品のロードマップの最新情報を公開した。
Intelは最近、HPCアプリケーション向けの製品グループを新たに立ち上げました。これは、XeonスケーラブルCPUのハイパフォーマンス・キット向けバージョンの開発を開始したためです。まずは、近日発売予定のSapphire Rapidsチップの高帯域幅メモリ（HBM）版が挙げられます。このチップは最大64GBのHBM2eメモリを搭載し、非常に大規模なデータセットへの高速アクセスを実現します。
インテルの新興HPCポートフォリオのもう一つの牽引役は、データセンター向けGPUです。今年後半には、NVIDIAのA100やAMDのInstinct MI200チップと競合する、話題のPonte Vecchioチップが登場します。最大128GBのHBM2eメモリを搭載し、HPCとAIのワークロードを混在させた処理に対応します。
インテルは、高性能コンピューティングとAIアプリケーションの処理向けに幅広いオプションを提供する予定です。クリックして拡大してください。
Sapphire Rapids HBMバリアントとPonte Vecchioは、米国エネルギー省が開発中のエクサスケール・スーパーコンピュータに搭載され、今年後半の稼働開始が予定されています。IntelはかつてAuroraが米国初のエクサスケール・スーパーコンピュータになると期待していましたが、AMDがエネルギー省のFrontierスーパーコンピュータで先手を打ってしまいました。
ヴェッキオ橋に続く次のGPUはリアルト橋
ジャーナリストに提供されたロードマップの最新情報では、Intelの担当者はSapphire Rapids HBMバリアントの後継機について詳細をほとんど明らかにせず、「Xeon Next」と呼び、2023年以降に登場予定とだけ述べていました。ありがたいことに、Ponte Vecchioの後継機と、それに続く新しいタイプのCPU-GPUハイブリッドチップについて、かなり多くの情報を得ることができました。
Ponte Vecchioの後継機はRialto Bridgeと呼ばれ、Intel Xe GPUアーキテクチャのコアを最大160個搭載します。Intelスーパーコンピュートグループの責任者であるジェフ・マクベイ氏は、これによりRialto BridgeはPonte Vecchioよりもアプリケーションパフォーマンスが約30%向上すると述べています。
インテルは、リアルト橋を備えたポンテ・ヴェッキオでパフォーマンスの向上を約束しています... クリックして拡大します。
Rialto Bridgeから最大限のパフォーマンスを引き出すため、Intelは電力消費量の多い800ワットの液冷式モジュールを提供する予定です。また、IntelはRialto Bridgeを、Facebookの親会社であるMetaやMicrosoftといったいわゆるハイパースケーラーが採用しているOAM 2.0フォームファクターに組み込む予定です。
インテルが「ソフトウェアの一貫性」を保証しているため、ポンテ・ヴェッキオを活用するアプリケーションを開発している人は、Rialto Bridge への対応にそれほど苦労することはないだろう。インテルは、2023年半ばに Rialto Bridge のサンプル提供を開始する予定だと述べた。
「Falcon Shores XPU」はCPUとGPUを組み合わせた
Rialto Bridgeの次に来るものは非常に興味深いものです。特に、IntelがFalcon ShoresをPonte VecchioとSapphire Rapids HBMの後継機と見なしていることがその理由です。Falcon Shoresはx86 CPUコアとXe GPUコアを1つのパッケージに統合するため、IntelはFalcon Shoresを「XPU」と呼んでいます。
Intelは、Falcon Shoresは「現行プラットフォーム」と比較して、ワット当たり性能、メモリ容量、メモリ帯域幅が5倍になると発表しました。「現行プラットフォーム」には、NVIDIAのA100とIntelおよびAMDの最新サーバーCPUを組み合わせたものが含まれると推測されます。また、Intelは、Falcon Shoresがx86ソケットにおいて、現在入手可能な最良の選択肢と比較して5倍の演算密度を実現すると約束しました。これは、Intelが現在この分野で後れを取っているため、AMDの第3世代Epycプロセッサ（64コア）を指すものと推測されます。
IntelはFalcon Shoresで大きな期待を寄せています。クリックして拡大してください。
Falcon Shoresで特に興味深いのは、x86 CPUコアとXeコアの異なる構成で提供される点です。一部のモデルはx86コアのみ、他のモデルはXeコアのみを搭載します。これは基本的に、IntelがCPU、GPU、あるいは両者の組み合わせとして機能し、同社が言うところの「極めて広い帯域幅」でメモリを共有できる、非常に柔軟なチップ設計を開発していることを意味します。同時に、Intelは従来型のXeon CPUも引き続き製造する予定です。
Falcon Shores は、Intel の「Ångstrom 時代」製造プロセスの 1 つを使用して製造されます。つまり、Falcon Shores は 2024 年の発売を予定しているため、Intel 20A または Intel 18A が使用される可能性が高いということです。
開発者を遠ざけることを避けるために、Intel は、開発者がアプリケーションのさまざまな部分をチップの x86 コアと Xe コアにどのようにマッピングするかを決定できるようにする「簡素化されたプログラミング モデル」を約束しています。
タイルベースの設計は、インテルが市場への対応を迅速化するのに役立つ可能性がある
インテルのマクベイ氏は、ファルコン・ショアーズのハイブリッド設計は、チップレットとも呼ばれるタイルの使用によって可能になったと述べ、これによりチップメーカーは設計プロセスのかなり後の段階でチップの構成方法に関して大きな柔軟性を獲得できるとした。
これにより、x86タイルとXeタイルの異なる配置からメリットを得られる可能性のある、新たなアプリケーションへの対応がインテルにとって迅速化されると、マクベイ氏は付け加えた。「新たなトレンドが生まれれば、より容易に適応し、設計に組み込むことができます」とマクベイ氏は述べた。
マクベイ氏は、タイルの使用によってより柔軟な設計選択が可能になることを、チップ製造方法における「革命的な」変化と呼んだ。インテルはここ数年、Ponte Vecchio、Sapphire Rapids、そしてMeteor Lakeといった今後のクライアントプロセッサを含む複数の製品に、このタイルベースのアプローチを採用することを示唆してきた。
- インテル、ポンテ・ヴェッキオのデビューに先立ちGPU管理ツールを提供
- サムスンとインテルの幹部がシリコン協力について協議
- インテルはGranulate買収を活用してクラウド基盤を維持する方法
- AMD、Zen 4コア搭載の5nm Ryzen 7000を発表
IntelやAMDなどの企業はここ数年、製品にチップレット設計を採用しているが、マクベイ氏は、チップレットは従来、チップのさまざまな部分に製造プロセスを活用する柔軟性を高めるために使用されてきたと述べた。
「ここで違うのは、異なるタイルを同じエリアとインターフェースに選択して配置できるようにすることで、時間の経過とともに適応できるようにすることです。一方、私は単に、歩留まりのために製造しやすくするために分散型アーキテクチャを使用しています」と、同氏は語った。
Falcon Shores のハイブリッド CPU-GPU 設計に聞き覚えがある場合は、おそらく Nvidia が Arm 互換の Grace CPU で同様の方向に向かっていることを聞いたことがあるからでしょう。
NVIDIAは、GraceをGraceスーパーチップに搭載する予定です。このチップにはGrace CPUが2基搭載され、合計144コアとなります。また、Grace CPUはGrace Hopperスーパーチップにも搭載されます。Grace Hopperスーパーチップは、Grace CPU 1基とNVIDIAの次世代Hopperアーキテクチャを採用したGPU 1基を組み合わせたものです。
しかし、GPUメーカーであるNvidiaは、2023年前半にスーパーチップを発売することを約束しており、Intelは2024年にFalcon Shoresを発売する予定であることから、NvidiaはIntelよりも先を進んでいるように見えます。®
