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Intel avanza en la arquitectura para centros de datos, IA con HPC y Client Computing

La compañía impulsa la próxima era de la computación para centros de datos, el edge y clientes, haciendo frente a las cargas de trabajo y los retos de computación del futuro

 

Por Raja Koduri

La arquitectura es la alquimia del hardware y el software. Reúne los mejores transistores para un determinado motor, los conecta mediante un empaquetado avanzado, integra cachés de gran ancho de banda y bajo consumo, y los equipa con memorias de gran capacidad y ancho de banda y con interconexiones escalables de baja latencia para clústeres de computación híbrida en un mismo encapsulado, al tiempo que garantiza que todo el software se acelera sin problemas. Los arquitectos de Intel esperan emocionados cada año revelar durante el Intel Architecture Day las innovaciones en términos de arquitectura en las que han estado trabajando para productos inminentes. El evento de este año, el cual ha sido el tercero, ha sido el más emocionante hasta ahora.

Hoy hemos desvelado nuestros mayores cambios en las arquitecturas de Intel® en una generación. Esto incluye la primera revisión en profundidad de Alder Lake, nuestra primera arquitectura híbrida de rendimiento con dos nuevas generaciones de núcleos x86 y el programador inteligente de cargas de trabajo Intel® Thread Director; Sapphire Rapids, la nueva arquitectura de centro de datos que establece el estándar de Intel con nuestros nuevos núcleos de rendimiento y varios motores de aceleración; nuestra nueva arquitectura de unidad de procesamiento de gráficos discretos (GPU, por sus siglas en inglés) para juegos; nuevas unidades de procesamiento de infraestructura (IPUs, por sus siglas en inglés) y Pointe Vecchio, nuestra hazaña en la arquitectura de GPU para centros de datos con la mayor densidad de computación de Intel.

Estos avances arquitectónicos preparan el terreno para nuestra próxima era prevista de productos líderes, que comenzará pronto con Alder Lake. Los avances que hemos dado a conocer hoy, demuestran cómo la arquitectura satisfacerá la enorme demanda de un mayor rendimiento de computación a medida que las cargas de trabajo, desde el escritorio hasta el centro de datos, sean más grandes, más complejas y más diversas que nunca.

Más información: Intel Architecture Day 2021 (Kit de prensa)  | Intel presenta los mayores cambios de arquitectura de CPUs, GPUs e IPUs en una generación (Fact Sheet del evento de Intel Architecture Day en castellano) | Ampliando las alianzas de Intel en materia de fundición: Una pieza fundamental de IDM 2.0 (Stuart Pann Editorial)

Accede al video del evento de Intel Architecture Day 2021 en el siguiente enlace

Nuestros arquitectos están trabajando muy duro, combinando la exclusiva y valiosa selección de motores de computación escalar, vectorial, matricial y espacial de Intel, para crear arquitecturas de computación híbrida que ofrezcan ganancias no lineales en las cargas de trabajo más exigentes de nuestros clientes.

Para ver las presentaciones, visite nuestro kit de prensa en la sala de prensa, pero permítame explicarle lo más destacado:

Núcleo de Eficiencia: Una microarquitectura x86 altamente escalable para abordar los requisitos de computación en todo el espectro de necesidades de nuestros clientes, desde aplicaciones de portátiles de bajo consumo hasta microservicios de múltiples núcleos. En comparación con Skylake, el núcleo de eficiencia de la microarquitectura híbrida de Intel ofrece un 40% más de rendimiento con la misma energía, o el mismo rendimiento consumiendo menos del 40% de la energía1. En cuanto al rendimiento, cuatro núcleos de eficiencia ofrecen un 80% más de rendimiento y consumen menos energía que dos núcleos Skylake que ejecutan cuatro hilos, o el mismo rendimiento y consumen un 80% menos de energía. 1

Núcleo de Rendimiento: Este núcleo x86 no sólo es el núcleo de CPU de mayor rendimiento que ha construido Intel, sino que también es un paso adelante en el rendimiento de la arquitectura de la CPU que impulsará la próxima década de la computación. Fue diseñado como una arquitectura más amplia, profunda e inteligente para exponer más paralelismo, aumentar el paralelismo de ejecución, reducir la latencia y aumentar el rendimiento de uso general. Asimismo, también para ayudar a soportar aplicaciones de grandes datos y código. El núcleo de rendimiento proporciona una mejora en Geomean de alrededor del 19% en una amplia gama de cargas de trabajo con respecto a nuestra actual arquitectura de Intel® Core™ de 11ª generación (núcleo Cypress Cove) a la misma frecuencia. 1 

Dirigido a los procesadores de los centros de datos y a las tendencias en evolución del aprendizaje automático, el núcleo de rendimiento proporciona un hardware dedicado, que incluye las nuevas extensiones matriciales avanzadas (AMX por sus siglas en inglés) de Intel, para realizar operaciones de multiplicación de matrices para obtener un rendimiento de un orden de magnitud: un aumento de casi 8 veces en la aceleración de la inteligencia artificial. 1 La arquitectura está diseñada para facilitar el uso del software, aprovechando el modelo de programación x86.

Intel Thread Director: Un enfoque único de Intel para la programación, desarrollado para garantizar que los núcleos de eficiencia y los núcleos de rendimiento trabajen juntos a la perfección, asignando las cargas de trabajo de forma dinámica e inteligente desde el principio y optimizando el sistema para obtener el máximo rendimiento y eficiencia en el mundo real. Con inteligencia incorporada directamente en el núcleo, Intel Thread Director trabaja sin problemas con el sistema operativo para colocar el hilo adecuado en el núcleo correcto en el momento adecuado.

Alder Lake: Reinventando la arquitectura multinúcleo, Alder Lake será la primera arquitectura híbrida de rendimiento de Intel con el nuevo Intel Thread Director. Se trata de la arquitectura de un sistema en un chip (SoC, por sus siglas en inglés) para clientes más inteligente de Intel, que presenta una combinación de núcleos de eficiencia y núcleos de rendimiento que escalan desde los ultraportátiles hasta los ordenadores de sobremesa, y que lidera la transición de la industria con múltiples I/0 y memorias líderes en el sector. Los productos basados en Alder Lake comenzarán a distribuirse este año.

Xe HPG y Alchemist SoC: Una nueva microarquitectura de gráficos discretos diseñada para escalar a un rendimiento de clase entusiasta para cargas de trabajo de juegos y creación. La microarquitectura Xe HPG incorpora un nuevo núcleo Xe, un elemento programable y escalable centrado en la computación, y con compatibilidad total con DirectX 12 Ultimate. Los nuevos motores de matriz dentro de los núcleos Xe (denominados Xe Matrix eXtensions, XMX) aceleran las cargas de trabajo de Inteligencia Artificial (AI, por sus siglas en inglés), como XeSS, una novedosa tecnología de escalado que permite obtener un alto rendimiento y una alta fidelidad en los juegos. Los SoCs Alchemist basados en Xe HPG (antes con nombre en clave DG2) saldrán al mercado en el primer trimestre de 2022 bajo la nueva marca Intel® Arc™ Brand.

Sapphire Rapids: Combinando los núcleos de rendimiento de Intel con nuevos motores aceleradores, Sapphire Rapids establece el estándar para los procesadores de centros de datos de próxima generación. En el corazón de Sapphire Rapids se encuentra una arquitectura de SoC modular en mosaico que ofrece una importante escalabilidad al tiempo que mantiene las ventajas de una interfaz de CPU monolítica gracias a la tecnología de empaquetado EMIB de Intel y a la avanzada arquitectura de malla.

Unidad de Procesamiento de Infraestructura: Mount Evans es la primera IPU dedicada de Intel basada en ASIC, junto con una nueva plataforma de referencia de IPU basada en FPGA (Oak Springs Canyon). Con una arquitectura basada en la IPU de Intel, los proveedores de servicios en la nube (CSPs, por sus siglas en inglés) pueden maximizar los ingresos del centro de datos descargando las tareas de infraestructura de las CPUs a las IPUs. La descarga de las tareas de infraestructura a la IPU permite a los CSPs alquilar el 100% de su servidor CPUs a los clientes.

Xe HPC, Ponte Vecchio: Se trata del SoC más complejo que Intel ha construido nunca y un gran ejemplo de la materialización de nuestra estrategia IDM 2.0. Ponte Vecchio aprovecha diversos procesos de semiconductores avanzados, nuestra revolucionaria tecnología EMIB y nuestro empaquetado Foveros 3D. Gracias a este producto, estamos haciendo realidad nuestro proyecto “moon-shot“, el dispositivo de cien mil millones de transistores que ofrece los FLOPS y la densidad de computación líderes del sector para acelerar las cargas de trabajo de IA, HPC y analítica avanzada. Durante el Intel Architecture Day, hemos mostrado que nuestro primer silicio Ponte Vecchio ya está demostrando un rendimiento líder, estableciendo un récord en la industria tanto en la inferencia como en el rendimiento de training en un popular benchmark de IA 1. Nuestro silicio A0 ya está proporcionando un rendimiento en FP32 de más de 45 TFLOPS, más de 5 TBps de ancho de banda de la estructura de memoria y más de 2 TBps de ancho de banda de conectividad.1 Ponte Vecchio, al igual que nuestras arquitecturas Xe, estará habilitado por oneAPI, nuestro stack de software unificado, abierta, basada en estándares, para todas las arquitecturas y proveedores.

Si miramos atrás, al año pasado, la tecnología estuvo en el centro de cómo nos comunicamos, trabajamos, jugamos y afrontamos la pandemia. La inmensa capacidad de la computación resultó ser crucial. De cara al futuro, nos enfrentamos a una demanda masiva de computación: potencialmente, una necesidad 1.000 veces mayor para el año 2025. Ese aumento de 1000 veces en cuatro años es la Ley de Moore a la potencia de cinco.

Como ha dicho nuestro CEO y también arquitecto, Pat Gelsinger, durante el Architecture Day: “Nos enfrentamos a enormes desafíos de computación que solo pueden resolverse mediante arquitecturas y plataformas revolucionarias. El talento de nuestros arquitectos e ingenieros ha hecho posible toda esta magia tecnológica”.

El mundo cuenta con arquitectos e ingenieros para resolver los problemas computacionales más difíciles, para enriquecer la vida de las personas. Nuestra estrategia y ejecución se están acelerando para satisfacer estas demandas, a un ritmo vertiginoso.

 Raja M. Koduri es senior vice president and general manager of the Accelerated Computing Systems and Graphics (AXG) Group en Intel Corporation.

 

 

 

1 Para cargas de trabajo y configuraciones, visite www.intel.com/ArchDay21claims.
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