Intel prezentuje procesor RISC z 8 rdzeniami i 528 wątkami. PUMA w natarciu

Podczas konferencji Hot Chips 2023 Intel zaprezentował zupełnie nowy procesor RISC z 8 rdzeniami i ogromną liczbą wątków, bo aż 528.

Intel zdecydował się na stworzenie tak nietypowego CPU  PUMA (Programmable Unified Memory Architecture) pod obciążenia, które nie tylko wymagają niesamowitych możliwości obliczeń równoległych, ale także prowadzą do niedostatecznego wykorzystania dostępnego sprzętu, w szczególności pamięci podręcznej. Jednym z takich obciążeń jest Graph Analytics, taki jak program HIVE od DARPA, który jest obciążeniem analitycznym w skali petabajtów. W tym przypadku nowe CPU Intela ma oferować 1000 razy wyższą wydajność w przeliczeniu na 1 W, w porównaniu do tradycyjnych systemów obliczeniowych.

Do podobnych obciążeń Intel opracował właśnie nowy procesor z 8 rdzeniami i 528 wątkami, co daje 66 wątków na rdzeń, 192 KB pamięci podręcznej na rdzeń i 4 MB pamięci SRAM. Procesor oparty jest na architekturze RISC, a nie x86, ale wykorzystuje fotonikę krzemową do pracy w sieci. Procesor będzie miał konstrukcję przypominającą chipset i będzie wyposażony w złącze EMIB umożliwiające połączenie chipów optycznych z główną matrycą CPU.

Podczas konferencji Hot Chips 2023 Intel zaprezentował zupełnie nowy procesor RISC z 8 rdzeniami i ogromną liczbą wątków, bo aż 528.

CPU jest wyposażony w 16 Multi-Threaded Pipelines (MTP), podczas gdy Single-Threaded Pipelines (STP) oferują 8 razy wyższą wydajność. Architektura, jak wspomniano powyżej, opiera się na autorskim projekcie RISC obejmującym 32 rejestry na wątek. Chip obsługuje również niestandardowy kontroler pamięci DDR5, umożliwiający podłączenie modułów DIMM DDR5-4400 z dokładnością dostępu 8B, 32 szybkimi portami AIB i protokołem PCIe Gen4 x8.

Poza tym procesor bazuje na 7 nm procesie technologicznym FinFET od TSMC i składa się z 27,6 mld tranzystorów (1.2 mld tranzystora na rdzeń CPU). Jego całkowita powierzchnia to 316 mm2, a całość wykorzystuje gniazdo BGA 3275. 

Jeśli chodzi o możliwości sieciowe wykorzystujące wspomnianą technologię Silicon Photonics, Intel opracował interkonekt mesh 2D, który wykorzystuje 16 routerów. Rdzenie mogą komunikować się z innymi poza systemem lub w systemie, bez konieczności dodawania innych funkcji sieciowych.

Gniazdo (BGA-3275) będzie obsługiwać 32 optyczne porty I/O przy 32 GB/s/dir i 32 GB niestandardowej pamięci DRAM DDR5-4400. Platforma rozszerzy obsługę na 16 gniazd w obudowie OCP, co daje 120 rdzeni i 8448 wątków w najwyższej konfiguracji. Ponadto wspiera nawet 512 GB pamięci DRAM.

Ten 8-rdzeniowy model ma TDP na poziomie 75 W i większość budżetu mocy jest wykorzystywana przez Photonics, podczas gdy same rdzenie pochłaniają tylko 21% budżetu mocy, czyli około 16 W. Taktowanie CPU wahać ma się w okolicach 3,35–3,5 GHz przy mocy 35–55 W.