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2023年01月13日 | 从第四代至强开始，重拾对英特尔的信心吧
2023-01-13 来源：EEWORLD
英特尔这几年没少被市场调侃为“牙膏王”和“跳票王”，其中重要的例证，便是被市场给予厚望的第四代英特尔至强处理器（代号“Sapphire Rapids”）屡屡跳票，原定于2021年发布的该款产品，在经历了屡次重大改版之后，时至今日（2022年1月11日）才正式宣布发售。
这也给了其长期竞争者AMD反攻的机会，在服务器领域，AMD的市场份额已经从不足1%回升到两位数以上。另外，非X86架构的Arm近年来也在服务器市场发起了冲击。
但是，半导体产业始终追求的是长期主义和实用主义。第四代至强的正式发布，打破了所有的不利传言，英特尔的主要客户都前来为其站台，并正在利用第四代至强打造适合于自己的计算平台。
据悉，英特尔已经向全球客户交付了超8500万颗至强处理器，其中，第三代至强近两年出货近1500万颗，而第四代英特尔至强目前已赢得超400个客户订单。事实证明，客户并没有因为英特尔的一时失误，而选择180度大转弯。实际上在英特尔以客户为中心，重塑执行力的方针下，客户正在向至强逐步回流。
第四代至强的能量有多大
第四代至强之所以被业界广泛关注，正是因为其具有广泛的应用场景，从而满足不同的需求，这其中包括了 AI、科学计算（HPC）、安全、网络、数据分析和存储等。
第四代至强之所以能够应对所有场景，主要是由于其内置了不同的加速器单元。相比增加 CPU 内核数，内置加速器对于提高工作负载的性能来说是能效更高的方式。最新的英特尔加速器引擎、高带宽内存和软件优化可帮助提高目标工作负载的性能和能效，并通过充分CPU资源而节约成本。
内置的加速器包括了高级矩阵扩展、数据保护与压缩加速技术、数据流加速器、动态负载均衡器、存内分析加速器、高级矢量扩展（AVX-512）、密码操作硬件加速、Speed Select 技术、数据直接 I/O 技术等等。
通过集成内置加速器，得到的好处显而易见。根据英特尔的官方资料，第四代英特尔至强可扩展处理器将目标工作负载的平均每瓦性能提升了2.9倍，在优化电源模式下每个CPU节能高达70瓦并对性能只产生极低的影响（不到5%），同时将总体拥有成本降低52%到66%。
第四代英特尔至强可扩展处理器也增加了对于PCIe 5.0、DDR5以及CXL 1.1的支持，从而克服了数据传输过程中的吞吐率和时延的瓶颈。
而从具体的场景来看，比如针对AI，PyTorch实时推理和训练性能提升了10倍，大型语言模型的处理速度提升多达20倍。针对网络，相比之前在不增加功耗的情况下提供多达两倍的虚拟无线接入网（vRAN）容量。针对科学计算，相较上一代产品，英特尔数据中心GPU Max系列和至强CPU Max系列的结合，可以使生命与材料科学领域LAMMPS处理性能提升12.8倍。
种种实际数据表明，第四代至强确实值得大家期待。第四代英特尔至强的模块化架构让英特尔能够提供广泛的处理器，针对客户的使用场景或应用提供接近50个有针对性的SKU，其中包括从主流通用SKU到面向云、数据库和分析、网络、存储和单插槽边缘使用场景的专用SKU。
而为了进一步实现灵活应对各种场景的能力，英特尔推出了Intel On Demand，此前称之为英特尔软件定义芯片（SDSi）。Intel On Demand这项新服务可用于扩展和/或升级大多数第四代至强处理器SKUs中的加速器和硬件增强功能。最终客户可以选择在采购时购买On Demand或在采购后进行升级。在这种模式中，客户可以在需要时开启和关闭该功能，并根据使用量付费，而非一次性购买许可证。这种打破传统芯片或硬件采购的模式，通过按需分配，有助于降低客户的采购和升级成本。
商用成功是摩尔定律延续的标志
近年来，对于摩尔定律是否死亡的争论一直在进行中，英特尔也不止一次的高呼摩尔定律未死的口号，而打破传闻的最好方式就是推出商用化的产品。
此次推出的英特尔数据中心GPU Max系列采用3D封装的Chiplet技术，在单个产品上整合了47个小芯片，综合实现了计算、存储、网络多项功能。而这47个裸片来自于不同的代工企业，且采用5种以上的差异化工艺节点，集成了超过了1000亿个晶体管，将异构集成的技术提升至了全新水平。
另外，英特尔至强CPU Max系列则是业界唯一一款基于X86的HBM处理器，可支持高达64 Gb超高带宽封装内存。4个物理tile通过嵌入式多芯片互连桥接（EMIB）单元连接，每个tile都连接到一个专用的16Gb HBM内存堆栈。在最高56个CPU核心数量下，Xeon Max CPU也可以为每个CPU核心提供1.14 Gb的HBM容量，极大地提升系统级现代工作负载性能。测试数据显示，与上一代相比，英特尔至强CPU Max可使科学计算工作负载性能提高3.7倍。
2022年英特尔，英特尔CEO Gelsinger预计到2030年，一个芯片的晶体管数量将超过一万亿个。这一伟大的愿景离不开Chiplet、先进封装等技术的不断成熟，也离不开英特尔正在探索的包括RibbonFET、PowerVia以及High-NA光刻在内的先进技术。
时间可以证明一切，英特尔现在缺少的，正是大众对其的信心与耐心。好消息是，一切都在慢慢好起来了。
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