英特尔® 按下云计算加速键

文章来源:虎嗅 APP 钱德虎

  • 全新发布的第三代英特尔® 至强® 平台,是一系列针对数据中心、5G 网络和智能边缘基础架构优化的软硬件产品的有机组合;

  • 该平台正以 10nm 工艺,集成 AI 加速,更优的安全性和稳定性以及强大的生态,提升云计算等关键任务工作负载性能,促进行业变革与创新。

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4 月 7 日,英特尔® 发布了专为单路和两路服务器设计的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)。这次的发布仅仅与专为四路及多路服务器设计的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Cooper Lake)相隔不到一年,但在设计和功能都有了巨大的提升。

最新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器在市场上早有声名。2020 年的超级计算大会上,英特尔® 副总裁兼高性能计算部总经理 Trish Damkroger 就着重介绍了这款筹备已久的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)。

根据 Trish Damkroger 的介绍,“Ice Lake” 有更高的内存带宽、基于 Sunny Cove 核心架构、以及更多的处理器核数,它还可以支持第四代 PCIe。今年 3 月,英特尔® 公司高级副总裁,至强® 与存储事业部总经理 Lisa A. Spelman 又在电话会议中透露,截至目前,“Ice Lake” 已经被交付给 30 个主要客户,总量超过 11.5 万颗。

新品尚未发布就有如此大的销量,这从侧面证明了基于 “Ice Lake”,英特尔® 已经形成一套批量生产与交付的生态系统和供应链。在全球都陷入“芯片慌” 的时节,“Ice Lake” 的发布给服务器市场吃下了一颗定心丸。

除了最新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake),英特尔® 此次还发布了一系列针对数据中心、5G 网络和智能边缘基础架构全新打造的软硬件产品组合。现场,英特尔® 高管还借新品发布的契机,透露了英特尔® 如何应对云数智变革中的多元化挑战、英特尔® 数据中心业务的战略与定位,以及他们如何看待前沿科技的发展带给中国市场的巨大商机。

然而回到行业最为关注的部分,最新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)到底如何?统领芯片跨时代的老将是否还能交出一份让人满意的答卷?

英特尔® 的决心与诚意

一个明显的事实是,从 2017 年发布第一代英特尔® 至强® 可扩展处理器到现在,英特尔® 的处理器迭代速度越来越快。对行业而言,这意味着他们有了更多、更丰富的选择,以便于加快其本身业务发展的速度。

对于英特尔® 而言,这也昭示着他们在树立以数据为中心的战略后,对当下这个极速变革的 IT 时代抱有的诚意。

从 “Ice Lake” 本身的性能来看,与上一代相比,它带来了接近 46% 的性能提升。最新的硬件和软件优化可以提供高达 74% 的人工智能加速,支持 2.6 倍的内存容量,以及一系列特性来支持不同工作负载的需求。
- 集成 AI 加速, 支持 AVX-512 指令集,Intel deep learning 技术
- 集成加密加速,提高密集工作负载加解密的性能
- 英特尔® 软件防护扩展(SGX),让用户在不影响性能的情况下,实现敏感数据段的隐私保证

从现场英特尔® 公布的 “Ice Lake” 的数据来看,最主要的亮点有三大。

亮点一: 新品采取了 10nm 工艺,采用英特尔® Mesh 架构和英特尔® Data Direct I/O 技术 (DDIO),相较于第二代至强®,IPC 提升 18%,在特定负载中可以带来 1.5 倍到 8 倍的性能飞跃。利用英特尔® 10 纳米制程工艺,每颗第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)芯片可提供最多 40 个核心。该平台每插槽最多可支持 6TB 系统内存,高达 8 个 DDR4-3200 内存通道和 64 个第四代 PCIe 通道,实现 2.66 倍内存容量提升。

亮点二:作为业内唯一内置人工智能加速,并提供广泛软件优化和整体解决方案的数据中心 CPU,该款处理器使人工智能得以融入从边缘到网络,再到云的每一个应用。

英特尔® 本身就是全球首家在处理器中集成 AI 加速功能的公司,第三代英特® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)中,再次升级了 AI 加速功能,成为首批内置 bfloat16 支持的主流服务器 CPU。此外,英特尔® 还升级了 DL Boost 深度学习加速技术,AVX-512, 面向诸如 3D 建模、音视频处理以及金融分析等要求严苛的计算工作负载;相比上一代平台 Cascade Lake 最顶级的 CPU 8280,在进行图像分类处理的时候,计算性能可以提高 1.93 倍。

亮点三:在多家顶级厂商内部实现了稳定的商业化应用。今年 3 月,英特尔® 公司高级副总裁兼至强® 与存储事业部总经理 Lisa Spelman 就在电话会中表示,迄今为止已经向 30 个重大客户出货了 115,000 颗 10nm “Ice Lake” 处理器。

国内多家头部云服务提供商也都已经在其数据集上使用了支持 BF16 的 CPU,实现了 1.6 倍左右的吞吐量加速和 1.8 倍左右的推理加速。

事实上,与于 “Cooper Lake” 相比,“Ice Lake” 在安全性和稳定性上更进一步。第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)是英特尔® 第一个主流双插槽并启用 SGX 英特尔® 软件防护扩展技术的数据中心处理器,这也是 SGX 技术第一次应用到至强® E 平台,这一改变将让用户在不影响性能的情况下,实现敏感数据段的隐私保证,获得更强的安全性。

更有密码操作硬件加速技术(Encryption Accelerators)使得公开密钥加密性能提升 5.6 倍(相较于上一代产品,单线程实现公开密钥加密在 OpenSSL RSA Sign 2048 上),对称密钥性能提升多达 3.3 倍(相较于上一代产品,单线程对称加密采用 AES-GCM 三的性能比较)

综上所述,第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake)在云计算、数据分析及关键任务工作负载上,都具有了更强大的性能提升,对于促进这些行业的进一步变革也会起到关键作用。

这次新品发布后,不少行业人士都认为从芯片角度而言,“Ice Lake” 是当下最懂 AI 的芯片。

“芯片航母” 的转身

IDC 曾预测,2015 年 - 2025 年间,每年数据将会以 25% 的速度增长,数据的增加呈指数级。而随着 5G、云计算、边缘计算、人工智能等领域的爆发,科技变化的大趋势引发了行业的数字化变革, IT 架构的要求发生了翻天覆地的变化。

作为穿越了科技产业的多轮兴衰周期活到今天的科技巨头,英特尔® 最清楚跟进时代的发展和客户需求,才是他们的立身之本。

2018 年,英特尔® 宣布从以 PC 为中心转型成为以数据为中心,如今回头来看,这个决策不亚于他们在 80 年代做出从存储芯片向处理器芯片的重大决定。

事实上,英特尔® 的布局实际上比它公开释放转型信号发生得更早。2015 年,英特尔® 斥资 167 亿美元收购当时全球第二大 FPGA 厂商 Altera,此后,又接连收购主攻深度学习方向的 Nervana Systems、计算视觉公司 Movidius、自动驾驶视觉处理公司 Mobileye 和云端 AI 推理芯片已经商用的 Habana Labs。

作为业界唯一一家拥有全类别 AI 芯片的公司之,英特尔® 又在 2018 年架构日提出制程、封装、架构、存储、互联、安全、软件的六大技术战略,并提出了 “XPU” 异构的愿景,由标量(Scalar)、矢量(Vector)、矩阵(Matrix)、空间(Spatial)组成的 SVMS 架构,分别对应 CPU、GPU、加速器和 FPGA,可以进行多种异构组合。

近些年,随着英特尔® 一步一步地落实 “XPU” 的设想,我们发现英特尔® 已经不仅仅是一家芯片公司,CPU 其六大技术战略中仅占三分之一,包括封装、架构、存储、互联、安全、软件都让英特尔® 具备了应对更复杂多变的 IT 环境的能力。

从英特尔® 至强® 可扩展处理器的升级趋势也不难看出,英特尔® 已经做好了全面应对行业变革的准备。

英特尔® 至强® 可扩展处理器是英特尔® 在服务器领域的战略性产品。在当今的服务器市场上,由于 X86 始终占绝对的统治地位,英特尔® 也因此傲视群雄。据 Mercury Research 统计,2019 年英特尔® 服务器的市场占比达 95.5%。

但英特尔® 也并没有因此固守城池。随着云计算、5G、边缘计算的进一步发展,如今的 IT 行业不仅仅由传统的 IT 厂商主导,互联网顶级厂商也纷纷迈入了硬件自研的道路,包括亚马逊、Facebook 等都纷纷开始自研服务器。

在这一波浪潮中,英特尔® 仍旧保持了开放积极的合作态度,在 OCP 组织中发挥领导作用,与多家头部厂商等公司深度合作推出定制芯片等动作,都使得它抢在竞争对手前更深一步的与产业进行了结合。

此次发布会,英特尔® 打出 “solve for X" 的口号,一方面通过丰富自己的产品线解决新时代中不同行业革新遇到的新问题,另一方面也借此机会深化自己的产业生态布局。

英特尔® 守得住城池,又放得下身段。尽管近两年英特尔® 也曾遭遇市值和行业的质疑,但这艘芯片航母早已悄悄转身,为酝酿出更大的风浪进行准备。

英特尔® 的中国生态布局

此次发布会,英特尔® 专门表达了对中国市场的看法。在他们看来,中国是全球最大的单一区域市场,消费者互联网的发展历程中,中国已经成为全球的领先者。而随着“新基建”的推进、5G 的狂飙猛进发展,中国极有可能是下半场的领跑者。

在中国市场,英特尔® 目前已经和多家头部厂商建立了合作。据了解,国内多家头部厂商都已经在其自研服务器中采用了新一代第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(代号 Ice Lake),实现了 1.6 倍左右的吞吐量加速和 1.8 倍左右的推理加速。

无论是对于英特尔® 在中国的客户,还是英特尔® 本身,当下都处在行业转折性技术的历史交汇。AI、5G、智能边缘的三方汇合,创造了智能技术飞速更新迭代的需求和条件,而正在爆发的云计算也在促使整个产业乃至社会加速向智能化转型。

对于所有的芯片公司而言,选择哪一种策略赢得市场,变成了和产品同样重要的选择。

英特尔® 的选择是根据当下应用场景多元复杂,制定不同的解决方案以及进行高度协助的生态建设。“水利万物而不争“ 成为英特尔® 当下对生态的最佳诠释。此外,英特尔® 认为在中国发展产业生态最重要的一点,是要真正扎根于本土的市场特点和用户需求。

一个可以预见的未来是,英特尔® 会不断加速围绕多元场景推出产品组合。此外,围绕产业生态,这家公司也会通过其前沿性技术,整合行业资源,丰富其在中国乃至全球市场的生态。

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