224核+36TB內(nèi)存+3D NAND閃存盤+FPGA=？Intel發(fā)布三代至強、二代傲騰！

時間：2020-06-23 10:51:22

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[導(dǎo)讀]2020年6月19日，英特爾公司在“‘芯’存高遠，智者更強”的英特爾?數(shù)據(jù)創(chuàng)新峰會暨新品發(fā)布會上，圍繞最新推出的第三代至強可擴展處理平臺和人工智能（AI）應(yīng)用，推出了包括全新處理器、內(nèi)存、存儲、 FPGA 的解決方案，21ic中國電子網(wǎng)記者應(yīng)邀參加

2020年6月19日，英特爾公司在“‘芯’存高遠，智者更強”的英特爾?數(shù)據(jù)創(chuàng)新峰會暨新品發(fā)布會上，圍繞最新推出的 第三代至強可擴展處理平臺 和 人工智能 （AI） 應(yīng)用 ，推出了包括 全新處理器 、 內(nèi)存 、存儲、 FPGA 的解決方案，21ic中國電子網(wǎng)記者應(yīng)邀參加本次發(fā)布會。

第三代英特爾至強可擴展處理器

首先介紹英特爾全新的 第三代英特爾?至強?可擴展處理器 ，新產(chǎn)品的代號為 “Cooper?Lake” ，仍然采用的是14nm的工藝制造，最高28核心、56線程，這意味著用于8路服務(wù)器將支持多達224個處理器內(nèi)核、448線程。而第三代產(chǎn)品線，在 今年下半年將有基于10nm Ice Lake的單路、雙路市場產(chǎn)品推出 ，補充構(gòu)成完整的第三代家族。

224核+36TB內(nèi)存+3D NAND閃存盤+FPGA=？Intel發(fā)布三代至強、二代傲騰！

圖1：第三代至強可擴展處理器

提到英特爾，個人用戶首先想到的是 “酷?！?/strong> （Core） 或 “奔騰” （Pentium），而作為經(jīng)常與服務(wù)器和工作站打交道的電子工程師，則首先會想到 “至強” （Xeon） 或 “傲騰” （Optane） 。

正如字面意思，至強處理器的側(cè)重點便是數(shù)據(jù)處理和穩(wěn)定性，在很久以前至強處理器細分為E3、E5、E7幾個系列，名稱剛好對應(yīng)了i3、i5、i7。但與酷睿不同的是，至強并不集成核心顯卡，另外照顧到全天候運行的大型服務(wù)器，普遍來說主頻和超頻性能會低于酷睿系列，只搭載一個睿頻加速功能，追求極致的穩(wěn)定性。

而在2017年，英特爾推出了全新的產(chǎn)品線英特爾至強可擴展處理器，命名上也采用了更加符合主流、直觀易懂的 “銅牌” 、 “銀牌” 、 “金牌” 、 “鉑金” 的分級。

至強處理器到底強在哪？ 多核心、多線程，支持多路CPU ， 支持更大內(nèi)存和內(nèi)存帶寬 ， 支持更高緩存 ， 更豐富的指令集 ， 更穩(wěn)定出色的性能 。

英特爾表示，第三代產(chǎn)品與5年前的平臺相比擁有 1.9倍的平均性能提升 與 1.98倍的數(shù)據(jù)庫性能提升 。

圖2：第三代英特爾可擴展處理器詳解

需要注意的是，本次推出的第三代至強可擴展處理器不單純的是頻率、核心數(shù)、內(nèi)存支持的硬參數(shù)提升，新產(chǎn)品的核心關(guān)鍵點是 首批內(nèi)置bfloat16的主流服務(wù)器CPU ， 還支持最新一代的英特爾?傲騰?持久內(nèi)存200系列 （在第二節(jié)將深入講解），部分型號還支持英特爾Speed Select技術(shù)優(yōu)化處理資源、提高工作負載和性能利用率。而第三代至強主要面向的主要是四路和八路系統(tǒng)。

圖3：第三代至強處理器的主要突破

所謂bfloat16即是英特爾?深度學(xué)習(xí)加速（英特爾?DL Boost）功能當前主打的指令集技術(shù)，簡單來說， bfloat16這項技術(shù)可以通過一半的比特數(shù)對軟件做出很小的修改，便可達到與32位浮點數(shù) （FP32） 同等水平的模型精度 。

圖4：第三代至強處理器內(nèi)置bfloat16

據(jù)英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部副總裁、英特爾至強處理器和存儲事業(yè)部總經(jīng)理LisaSpelman介紹，bfloat16這項功能主要面向人工智能（AI）應(yīng)用訓(xùn)練和推理性能加速，搭載4顆第三代至強鉑金8380H處理器的英特爾參考平臺下， ResNet-50圖像分類訓(xùn)練吞吐量性能提升達1.93倍 ， BERT Squad推理吞吐量性能提升高達1.9倍 。

圖5：Lisa Spelman對bfloat16的性能講解

從型號方面來講，Cooper Lake第三代至強可擴展處理器擁有 11種不同的型號 ，分為 至強鉑金8300 、 至強金牌6300 、 至強5300 三個子系列，均以H和HL編號結(jié)尾，區(qū)別在于 HL支持單路最多4.5TB內(nèi)存 ， H支持1.12 TB內(nèi)存 。

圖6：第三代至強可擴展處理器具體型號參數(shù)

從型號上來看，參數(shù)最為強大的至強鉑金8380HL擁有28核心56線程，高速緩存達38.5MB，最高睿頻頻率4.3GHz，支持思路到八路擴展。而其他型號方面，則根據(jù)需求不同，擁有不同截然不同的參數(shù)選擇，主要針對AI訓(xùn)練、內(nèi)存密集型應(yīng)用、虛擬機三種不同應(yīng)用場景平衡成本。

02

第二代傲騰持久內(nèi)存

上文也提及第三代至強可擴展處理器的一大亮點就是支持傲騰持久內(nèi)存200系列，是傲騰持久內(nèi)存的第二代產(chǎn)品，單條最大容量為512GB，熱設(shè)計功耗可達12-15瓦。英特爾表示， 在傲騰持久內(nèi)存200系列與上一代持久內(nèi)存相比，內(nèi)存帶寬平均增幅25%，在運行要求嚴苛的工作負載時帶寬增加多達39% 。

圖7：英特爾傲騰持久內(nèi)存200系列模組

傲騰200系列單條容量上擁有 128GB 、 256GB 、 512GB 三種選擇，熱設(shè)計功耗分別為15W、18W、18W，最高溫度84℃，而在外部也擁有散熱外殼。

圖8：英特爾傲騰200系列單條參數(shù)

傲騰系列為何被稱之為持久內(nèi)存？這主要是從特性方面所講的，眾所周知存儲器分為易失存儲器（DRAM為主）和非易失存儲器（NAND為主），而 傲騰則屬于介于DRAM和NAND之間的PMem （Persistent memory） ，斷電也不會丟失數(shù)據(jù)。不過，傲騰系列并非要取代DRAM和NAND，而是與之共存，填補二者之間在容量和性能的空檔。

圖9：傲騰技術(shù)與DRAM和NAND共存

因此，需要注意的是， 傲騰200系列能夠與傳統(tǒng)DDR 4 DIMM共存 ，共有1.5 TB的DRAM并排占用相同的主板插槽，而第三代至強處理器平臺支持每個通道一個IntelOptanePMem200系列模塊，而這一模塊則是 單個插槽可支持6條傲騰200內(nèi)存 ，即每個插槽提供3TB的PMem。

DRAM與6條傲騰200內(nèi)存， 相當于每個插槽 （路） 提供4.5 TB的總存儲容量 ！而每路4.5TB， 八路系統(tǒng)就是36 TB的內(nèi)存 ！

圖10：英特爾傲騰持久內(nèi)存200系列詳解

Lisa Spelman表示，自去年2019年4月傲騰持久內(nèi)存問世以來，目前已收貨超過270份訂單，200多家世界500強企業(yè)已采用這項技術(shù)，從POC到銷售轉(zhuǎn)換率超過85%。軟銀、 SKTelecom 、 西門子 均從傲騰技術(shù)中獲益，國內(nèi)企業(yè)則主要包括 金山云 、快手、 平安云 、 中通快遞 等。

圖11：Lisa Spelman講解傲騰持久內(nèi)存

附視頻詳解傲騰持久內(nèi)存200系列：

視頻：英特爾傲騰持久內(nèi)存200系列詳解

03

先進的TCL 3D NAND固態(tài)盤

除了PMem內(nèi)存以外，英特爾還推出了一款基于最先進的 96層TLC 3D NAND介質(zhì)的固態(tài)盤 （SSD） ，采用 Intel PCle Gen4控制器 ，具有增強的管理功能和可擴展性，可為AI和大數(shù)據(jù)分析負載實現(xiàn)性能與容量的更優(yōu)平衡。

英特爾表示，與上一代NVme NAND相比， 在PCle-3的表現(xiàn)上擁有高達33%的性能提升以及40%的延遲降低 。

圖12：采用TLC 3D NAND介質(zhì)的優(yōu)勢

從參數(shù)來看，這些SSD具有U.2 15mm的尺寸，D7-P5500提供 1.92 TB 、 3.84TB 、 7.68 TB 三種選擇，而D7-5600則擁有 1.6 TB 、 3.2 TB 、 6.4 TB 三種選擇。

圖13：兩個系列SSD產(chǎn)品的具體參數(shù)

從功能方面來看，兩個系列SSD產(chǎn)品內(nèi)置 TCGOpal 2.0 和 AES-XTS 256 bit 加密，擁有增強的 SMART監(jiān)控 功能，可使用 Telemetry 2.0 訪問各種存儲數(shù)據(jù)，擁有優(yōu)化的 TRIM架構(gòu) 作為后臺運行而不會干擾工作負載，具有內(nèi)置的自檢 Power-Loss imminent （PLI） 功能從而防止在低電量或故障情況下丟失數(shù)據(jù)。

04

與眾不同的英特爾Stratix? 10 NX FPGA

不難看出，上文所發(fā)布的新產(chǎn)品都是專門為人工智能（AI）而生的，針對AI英特爾也即將發(fā)布新品Stratix 10 NX FPGA。

Stratix? 10 FPGA家族的這款新產(chǎn)品也是 第一款專為AI優(yōu)化的FPGA 。Stratix 10NX FPGA核心芯片采用14nm工藝，與標準的Stratix10 FPGA DSP模塊相比擁有 高達15倍的INT8吞吐量 ，可實現(xiàn)高帶寬、低延遲的AI加速。

圖14：Stratix 10 NX產(chǎn)品

Stratix? 10 NX FPGA為何能在AI上性能如此暴增？關(guān)鍵點有三：

其一，內(nèi)置的AI張量塊是針對AI算法進行調(diào)整的。 模塊包含AI應(yīng)用程序中通常使用的密集的較低精度乘法器，而在架構(gòu)上則針對廣泛AI計算的通用矩陣-矩陣或矢量-矩陣乘法進行了調(diào)整，從而高效支持大小矩陣。

另外，AI張量塊乘法器具有INT8和INT4的基本精度，通過共享指數(shù)支持硬件支持FP16和FP12數(shù)字格式。所有加法或累加都可以使用INT32或IEEE754單精度浮點（FP32）精度執(zhí)行，并且多個AI張量塊可以級聯(lián)在一起以支持更大的矩陣。

圖15：AI張量塊高層示意圖

其二，使用了EMIB堆疊了HBM2和高帶寬DRAM。 集成的內(nèi)存堆棧允許將大型的持久AI模型存儲在芯片上，從而通過較大內(nèi)存帶寬降低延遲，幫助解決大型模型中的內(nèi)存受限性能挑戰(zhàn)。

圖16：Stratix 10 NX FPGA使用EMIB技術(shù)

其三，擁有高達57.8G PAM4收發(fā)器，并采用了硬知識產(chǎn)權(quán) （IP） 。 提供了多節(jié)點的AI推理解決方案所需的可擴展性和靈活性，從而減少或消除在多節(jié)點設(shè)計中的帶寬連接這一限制因素。

05

新產(chǎn)品成效明顯

隨著第三代至強可擴展處理器平臺及相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)布，國內(nèi)廠商也在跟進之中。

會上，騰訊云副總裁劉穎表示， 從1998年騰訊成立之初就已攜手英特爾持續(xù)在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域進行了技術(shù)合作。

他表示，隨著第三代至強的發(fā)布，也將推出一系列的全新云產(chǎn)品。基于第三代英特爾至強可擴展處理器，騰訊星星海實驗室自研了首款四路服務(wù)器。這個服務(wù)器采用了騰訊全新定制的英特爾高密CPU，整機密度較上一代提升了116%。

基于新的英特爾處理器，騰訊云推出的云開發(fā)Serverless服務(wù)啟動時間不超過100毫秒，處于行業(yè)領(lǐng)先。

圖17：騰訊云與英特爾在數(shù)據(jù)中心計算上已合作22年

這款四路服務(wù)器通過差異化的散熱器方案，使CPU單點的散熱能力提升22%，大幅降低了CPU溫度；風(fēng)扇節(jié)能達30%。同時，繼續(xù)使用英特爾RAS技術(shù)，使得設(shè)備宕機率下降高達50%，大幅提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

無獨有偶，金山云CDN及視頻云產(chǎn)品中心總經(jīng)理宗劼表示， 金山云也與英特爾持續(xù)在優(yōu)化AI處理效果，在使用英特爾各種技術(shù)后，整體媒體處理效應(yīng)上提升130%。

“在邊緣服務(wù)器上，金山云與英特爾緊密合作，通過使用最新的SSD技術(shù)，利用SSD+MemCache+AIO的第三代DMA技術(shù)，使得整個邊緣的處理能力提升400%。同時在網(wǎng)絡(luò)傳輸上面，通過與英特爾的合作，使得PAAS的邊緣處理效能提升了超過200%?！?/span>

國電南瑞集團子矜技術(shù)團隊首席架構(gòu)師徐戟表示， 傳統(tǒng)的運維自動化系統(tǒng)只是針對一些單一指標進行計算，這種CPU的消耗量是很小的。但如果每個模型都需計算，就是大量的計算資源。如果數(shù)據(jù)中心當中有幾十萬臺設(shè)備，這樣的計算量是相當大的，所以要通過分布式的方法進行計算。在此方面，正在與英特爾的聯(lián)合團隊進行健康模型進行深度分析和優(yōu)化。通過目前的效果來看，取得了不錯的效果，對預(yù)測的準確性和時長都有了很大的提高。

06

為何都是AI相關(guān)產(chǎn)品

英特爾緣何在本次發(fā)布會上一口氣發(fā)布如此多AI相關(guān)產(chǎn)品？英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理王銳告訴記者，這是因為英特爾目前是一家以數(shù)據(jù)為驅(qū)動力的廠商，而智能技術(shù)的洞察則圍繞在終端客戶的需求上，具體體現(xiàn)在三點：

1、現(xiàn)在是行業(yè)轉(zhuǎn)折性技術(shù)的歷史交匯，推動智能進入新的發(fā)展拐點。AI讓網(wǎng)絡(luò)和邊緣更智能，5G和邊緣讓AI無處不在，AI和5G讓邊緣解鎖新機遇。AI、5G、智能邊緣的三方匯合，創(chuàng)造了智能技術(shù)飛速更新迭代的需求和條件。

2、當前正在爆發(fā)的云經(jīng)濟，以后會成為常態(tài)，這也會促進整個產(chǎn)業(yè)乃至社會加速向智能化轉(zhuǎn)型。

3、更值得期待的是，AI、5G、智能邊緣的組合加上云經(jīng)濟的催化會為新業(yè)務(wù)的增長帶來巨大發(fā)展機遇。

王銳認為，推動智能變革需要重點解決三大挑戰(zhàn)：

1、傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)不能滿足智能化的新需求，很多企業(yè)需要從云到端實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的升級。

2、應(yīng)用場景多元復(fù)雜，要推動智能規(guī)模化應(yīng)用，就需要根據(jù)需求制定不同的解決方案。

3、生態(tài)還處于發(fā)展早期，只有生態(tài)高度協(xié)作才能帶來產(chǎn)業(yè)效益的最大化。

眾所周知，英特爾是一家產(chǎn)品覆蓋 CPU 、 FPGA 、 ASIC 、封裝、存儲、軟件等方面的 IDM廠商 ，擁有著構(gòu)建全面產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)力。因此基于趨勢和挑戰(zhàn)，英特爾推出了一套的解決方案。

圖18：英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理王銳

英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)行業(yè)解決方案部總經(jīng)理梁雅莉表示，英特爾的價值包含在客戶的解決方案之中。作為一家技術(shù)產(chǎn)品提供商，英特爾一直在不斷推出新的產(chǎn)品和技術(shù)，來積極配合客戶的數(shù)字化需求。

她表示，“在中國，發(fā)展產(chǎn)業(yè)生態(tài)最重要的一點，是要真正扎根于本土的市場特點和用戶需求。中國是英特爾全球最大的單一區(qū)域市場，在互聯(lián)網(wǎng)的“上半場”、也就是消費者互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程中，中國已經(jīng)成為全球的領(lǐng)先者。

現(xiàn)在隨著“新基建”的推進、5G的大發(fā)展，中國必定會成為互聯(lián)網(wǎng)“下半場”的領(lǐng)跑者，這是一個產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)狂飆突進的階段。產(chǎn)業(yè)市場的需求會比消費者市場更多樣、更復(fù)雜，從而也有更多的技術(shù)方案提供商，分布在大大小小的各個行業(yè)。英特爾未來的成功，離不開與眾多的老朋友新伙伴在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新時代深化合作?！?/strong>

圖19：英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)行業(yè)解決方案部總經(jīng)理梁雅莉

在發(fā)布會的最后，王瑞表示，英特爾的2030年戰(zhàn)略及目標建立在持續(xù)履行企業(yè)社會責任的承諾上，并誠邀大家通過科技賦能，集體行動創(chuàng)造一個負責任的、包容的和可持續(xù)的未來。

圖20：英特爾2030年目標和實現(xiàn)路徑

-END-

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