Sapphire Rapids Xeon: به عنوان بخشی از اعلامیه های Supercomputing International 2021 (ISC)، اینتل اعلام کرده که نسخه جدیدی از پردازنده آینده Sapphire Rapids (SPR) Xeon Scalable با پهنای باند بیشتر (HBM) را منتشر می کند. این نسخه از SPR-HBM در تاریخی از سال ۲۰۲۲ و پس از عرضه اصلی Sapphire Rapids ارائه می شود. اینتل اظهار داشته است که عرضه این مدل خاص از پردازنده بخشی از عرضه عمومی این سری خواهد بود
برطرف کردن محدودیت های پهنای باند حافظه (HRM) در Sapphire Rapids Xeon :
همانطور که تعداد هسته در پردازنده های مختص به سرور خصوصا Sapphire Rapids Xeon افزایش یافته است، طراحان این پردازنده ها باید اطمینان حاصل کنند که داده کافی برای هسته وجود دارد تا عملکرد حداکثری را برای این دست از پردازنده فراهم کند. این بدین معنی است که حافظه پنهانی(Cache) سریع و بزرگ در هر هسته ایجاد می شود. بنابراین همیشه داده های کافی با سرعت بالا به پردازنده می رسد. ارتباطات زیادی از این نوع در داخل پردازنده وجود دارد تا داده های زیادی برای پردازنده وجود داشته باشد.
ظرفیت بالقوه برای پهنای باند بسیار زیادی وجود دارد که می توان با افزودن مداوم کانال های حافظه DDR4 (و به زودی DDR5) به دست آورد. به عنوان مثال، در طراحی های فعلی حافظه هشت کاناله DDR4-3200 به صورت نظری و محاسباتی حداکثر ۲۰۴.۸ گیگابایت در ثانیه امکان تبادل داده وجود دارد که در مقایسه با پردازنده های گرافیکی ۱۰۰۰ گیگابایت بر ثانیه یا بیشتر بسیار ضعیف به نظر می رسد.
GPU ها به خصوص Sapphire Rapids می توانند به پهنای باند بالاتری دست یابند زیرا از GDDR استفاده می کنند که روی MotherBoard لحیم می شود و این به شما اجازه می دهد Tolerance بیشتری را با طراحی ماژولار به دست آورید. تعداد بسیار کمی از پردازنده های اصلی سرور مانند Sapphire Rapids Xeon تاکنون حافظه اصلی را در چنین سطحی مورد استفاده قرار داده اند.
یکی از پردازنده هایی که در گذشته با حافظه یکپارچه ساخته می شد، Intel’s Xeon Phi بود. محصولی که دو سال پیش تولید آن متوقف شد. اساس طراحی Xeon Phi تعداد زیادی محاسبات برداری بود که با ۷۲ هسته اصلی کنترل می شد، اما با ۸ تا ۱۶ گیگابایت “MCDRAM” روی Board همراه بود که از طریق ۴-۸ تراشه داخلی در بستر اصلی متصل شده است. با این حال، از زمانی که Xeon Phi متوقف شد ، هیچ پردازنده اصلی سرور (حداقل برای x86) نبود که با مشخصات مشابه به عرضه عمومی رسیده باشد. البته مشابهات های بسیاری بین این پردازنده و Sapphire Rapids Xeon وجود دارد.
تا سال دیگر ، یعنی سال ۲۰۲۲، سری Sapphire Rapids Xeon جدید مقیاس پذیر اینتل با حافظه پهنای باند (SPR-HBM) بیشتر به بازار می آید. اینتل به جای پنهان کردن آن برای استفاده با یک hyperscaler خاص ، متعهد شده اند که Sapphire Rapids Xeon با قابلیت HBM را برای همه مشتریان سازمانی و خریداران سرور نیز در دسترس قرار دهند. این نسخه پس از انتشار اصلی سری Sapphire Rapids عرضه خواهند شد و از برخی تنظیمات جالب پشتیبانی می کنند. ما درک می کنیم که این بدان معناست که SPR-HBM در یک طراحی پیکربندی جدید در دسترس خواهد بود.
اینتل اظهار داشت که از SPR-HBM می توان با حافظه رم DDR5 استاندارد استفاده کرد و یک ردیف اضافی در حافظه پنهان(Cache) ارائه می دهد. HBM را می توان مستقیماً آدرس دهی کرد یا به عنوان حافظه پنهان خودکار در نظر گرفت، این روند بسیار شبیه به نحوه دسترسی پردازنده های Xeon Phi اینتل به حافظه پهنای باند بالا است. در روش دیگر این طراحی، SPR-HBM می تواند بدون هیچ گونه رم با تکنولوژی DDR5 کار کند. این باعث کاهش بازدهی فیزیکی پردازنده می شود.
آنچه که باید در مورد Sapphire Rapids Xeon باید دانست:
اینتل تقریباً دو سال است که به Sapphire Rapids به عنوان جایگزین پردازنده های خانواده Ice Lake Xeon Scalable خود می بالد. این پردازنده ساخته شده بر روی ۱۰nm با مشخصات Enhanced SuperFin ، SPR اولین پردازنده های اینتل است که از حافظه DDR5 استفاده می کند. Sapphire Rapids از اتصال PCIe 5 پشتیبانی می کند. و از CXL 1.1 برای اتصالات نسل بعدی استفاده می نماید. همچنین در مورد حافظه ، اینتل اظهار داشته است که Sapphire Rapids از Crow Pass ، نسل بعدی حافظه Intel Optane را پشتیبانی خواهد کرد.
برای فناوری اصلی در پردازنده Sapphire Rapids، اینتل مجدداً تأیید کرد که Sapphire Rapids از هسته های Golden Cove به عنوان بخشی از طراحی خود استفاده خواهد کرد. تکنولوژی Golden Cove اواخر امسال در پردازنده مصرفی Alder Lake اینتل پیاده سازی خواهد شد. با این حال اینتل دریافت که Sapphire Rapids یک پیکربندی هسته «بهینه سازی شده برای سرور» را ارائه می دهد. اینتل در گذشته این کار را با هر دو پردازنده Skylake Xeon و Ice Lake Xeon انجام داده است که در آن نوع سرور اغلب دارای ساختار حافظه پنهان L2 / L3 متفاوتی از پردازنده های مصرف کننده است و همچنین دارای اتصالات متفاوتی نیز هست.
پیش بینی می شود ابر رایانه آرورا تا پایان سال ۲۰۲۱ آماده به کار خواهد شد. پیش بینی می شود که تنها استقرار رسمی پردازنده Sapphire Rapids در یک رایانه بزرگ نباشد. ما انتظار داریم که به زودی در نیمه اول سال ۲۰۲۲، به صورت عمومی نسخه کامل این سیستم عامل راه اندازی شود.
باید دید تا چه حد اینتل در ادعای خود مبنی بر موفقیت های بدست آمده از آزمایش های Sapphire Rapids پیروز خواهد شد. البته شایسته ذکر است که این شرکت بزرگ که بیشک بزرگترین شرکت تولید پردازنده در جهان است، بارها در ادعای های خود مبنی بر پیشرفت های چشمگیر در حوزه تولید پردازنده های محاسباتی و گرافیکی موفق شده است. این شرکت چندین بار در صنعت تولید تجهیزات رایانه ای تحولات عظیمی به وجود آورده است.
