北森瓦版 - Northwood Blog (Author : 北森四葉. Since July 10, 2006.)
Intel's First Discrete GPU For Supercomputers Is 7nm Ponte Vecchio Leveraging Foveros(HotHardware)
Intel Announces 7nm Ponte Vecchio Graphics Cards, Sapphire Rapids CPUs, and Data Center Roadmap (Updated)(Tom's Hardware)
Intel Unveils New GPU Architecture with High-Performance Computing and AI Acceleration, and oneAPI Software Stack with Unified and Scalable Abstraction for Heterogeneous Architectures(Intel)

Intelは11月17日、Xe Graphics Architectureの情報をより明らかにし、そのXeアーキテクチャのHPC/AI向けの製品が“Ponte Vecchio”と呼ばれることを明らかにした。
 
Xe Graphics Architectureを用いた最初の製品となる“Ponte Vecchio”が7nmプロセスで製造され、一般演算向けの製品となる。つまり、HPCやAIといった用途に特化した製品となる。Intelは“Ponte Vecchio”を初の“Exascale graphics card”と表現しているが、実際にExascaleのレベルに達するには複数のカードが高速かつ柔軟性のあるFabricを用い動作する必要がある。
“Ponte Vecchio”は2021年にArgonne National LaboratoryのAurora Supercomputerに採用される予定で、Auroraは最初のExascaleレベルのスーパーコンピュータとなる。


“Introducing "Ponte Vecchio" Intel's First Exascale GPU”と題されたスライドに3つのキーワードがある。

  ・次世代プロセスノード(7nm)
  ・次世代パッケージングテクノロジー(Foveros)
  ・Xe Link(Compute Express Link (CXL) Standards Based)

7nmプロセスはそのままの意味である。

残りの2つが“Ponte Vecchio”を特徴付けており、現行のHPC向けGPUの主流である大型ダイモノリシックな構成ではなく、Multi-chip-Module (MCM) を用いて、複数のCompute Unitをfabricで接続する形となるようだ。Xeは元々マルチダイ構成をとるのではないかと言われており、今回その裏付けがとれた形になる。IntelがMulti-chip-Moduleのための技術として開発されたEMIBも早速挙げられており、EMIBを用いたMCMの形態をとるのだろうか。

もう1つ挙げられている“Foveros”は複数のダイ3次元積層する技術で、“Lakefield”に用いられることが知られているが、“Ponte Vecchio”でも何らかの形で使われるようである。Tom's Hardwareでは3次元積層が用いられるのは、より大きなプロセスノードを用いたI/Oユニットや、あるいはCPUやGPU、AI processorではないかと述べている(いろいろ可能性がありすぎて、絞り切れていない模様)。

そしてこの“Ponte Vecchio”が2021年のExascaleレベルのスーパーコンピュータ―“Aurora”で用いられる。

“Building the Foundation for Exascale Computing”というスライドでその構成が紹介されており、2基のXeon Scalable Processor―“Sapphire Rapids”と6基のXe Architecture Based GPU―“Ponte Vecchio”で構成されるとある。

今回“Sapphire Rapids”はAuroraで“Ponte Vecchio”とともに使われることが示されただけであるが、“Ponte Vecchio”が7nmプロセスであることが明らかにされたことから、それと対になる“Sapphire Rapids”も7nmプロセスではないかという見方も一部で出てきている。時期は2021年になることが明らかにされており、タイミング的には“Sapphire Rapids”が7nmで出てきてもおかしくはなさそうである。ただし、従来通り“Sapphire Rapids”は10nmと書いているメディアも多い。
ちなみに、2021年のコンシューマ向けのProcessor製品はデスクトップ向けは14nmの“Rocket Lake”、Mobile向けは“Rocket Lake”と10nmの“Tiger Lake”だと推定されている。“Sapphire Rapids”と“Ponte Vecchio”が7nmプロセスで2021年に登場した場合、サーバー・HPC向けが先行する可能性が高くなり、Intelの新プロセスとしてはあまり例のない展開となる(通例はコンシューマ向けと概ね同時期か、若干遅れての移行であった)。

○まとめ
  ・“Ponte Vecchio”はXe Architectureを採用した最初のHPC/AI向け製品
  ・製造プロセスは7nm
  ・EMIBやFoverosを用い、複数ダイ構成となる
  ・ダイ間を接続するFabricはCompute Express Linkベースの模様
  ・“Ponte Vecchio”は“Sapphire Rapids”とともにAuroraに採用される
  ・“Sapphire Rapids”も7nmプロセス?? →今のところは10nmという見方が優勢か?


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