英特爾推出多次延期的處理器,中國“五朵雲”到場支援

1月11日,英特爾在北京釋出了代號為“Sapphire Rapids”的第四代英特爾至強可擴充套件處理器,代號為“Sapphire Rapids HBM”的英特爾至強CPU Max系列,以及代號為“Ponte Vecchio”英特爾資料中心GPU Max系列。這些處理器和產品均面向伺服器和資料中心領域。

Sapphire Rapids原定於2021年底釋出,後經多次延期,這也給了老對手AMD可乘之機,這兩年AMD不斷“蠶食”英特爾在伺服器領域的市場份額。就在兩個月前,AMD推出了臺積電5nm製程、基於Zen 4架構、代號為“Genoa”的第四代EPYC伺服器處理器,並稱將提供“無與倫比”的效能。

英特爾推出多次延期的處理器,中國“五朵雲”到場支援

AMD在伺服器領域的市場份額持續提升

不過,儘管AMD EPYC Genoa系列以單個晶片上最多96個核心保持核心數量領先,但Sapphire Rapids晶片此次也將核心數量提高到60個,比之前第三代Ice Lake至強的40個核心的峰值提高了50%。

據英特爾透露,與前一代相比,第四代英特爾至強可擴充套件處理器透過內建加速器,可將目標工作負載的平均每瓦效能提升2。9倍,在對工作負載效能影響最小化的情況下,透過最佳化電源模式可為每個CPU節能高達70瓦,並降低52%到66%3的總體擁有成本(TCO)。

很明顯,英特爾這一次也希望藉助新品能在AI、雲、網路等高效能計算領域“扳回一城”。

英特爾執行副總裁兼資料中心與人工智慧事業部總經理Sandra Rivera表示:“第四代英特爾至強可擴充套件處理器和Max系列產品的釋出,對於推動英特爾在資料中心領域闊步前行,增強資料中心領域的領導地位,以及進一步探索新領域的發展機會極具意義。”

在釋出會上,來自國內的騰訊雲、天翼雲、京東雲、阿里雲、火山引擎等五個英特爾雲計算客戶代表分別講述了他們如何透過採用第四代英特爾至強解決大規模計算挑戰,吉利汽車、浪潮資訊與亞信科技亦分享了其如何基於新一代英特爾資料中心產品推動產品、技術創新。

英特爾推出多次延期的處理器,中國“五朵雲”到場支援

第四代英特爾至強可擴充套件處理器

觀察者網注意到,2020年華為曾與英特爾合作,採用第三代英特爾至強可擴充套件處理器推出伺服器產品,但在此次釋出會上並未見到華為的身影。

值得關注的是,Sapphire Rapids採用Intel 7製程(原10nm製程),單核效能、密度、能耗比均高於上一代,而且該處理器是英特爾首款基於Chiplet(芯粒技術)設計的處理器,擴充套件了多種加速器引擎,被英特爾稱為“算力神器”。

市場資訊顯示,Sapphire Rapids目前已實現出貨,獲得了阿里雲、AWS、百度智慧雲、東軟、谷歌、火山引擎、紅帽、IBM雲、騰訊雲、微軟Azure、新華三等多家企業採用。

和英特爾在GPU上有競爭關係的英偉達,也希望與至強新品合作搶佔伺服器市場。據英偉達介紹,過去在單純X86架構伺服器上訓練一個語言模型要40天的時間,但在搭載英特爾至強CPU及英偉達由8顆H100 GPU構成的DGX H100上訓練同一個語言模型,只要1到2天。

除Sapphire Rapids外,英特爾本次釋出的Ponte Vecchio資料中心GPU Max系列同樣採用3D封裝的Chiplet技術,整合超過1000億個電晶體,其中整合的47塊裸片來自不同的代工廠,涵蓋5種以上的差異化工藝節點,已在谷歌和亞馬遜AWS運營的雲計算系統中投入使用。

這也讓Chiplet技術再度引發關注。

英特爾推出多次延期的處理器,中國“五朵雲”到場支援

Chiplet概念示意

Chiplet創新了晶片封裝理念。它把原本一體的SoC(System on Chip,系統級晶片)分解為多個芯粒,分開製備出這些芯粒後,再將它們互聯封裝在一起,形成完整的複雜功能晶片。

這其中,芯粒可以採用不同的工藝進行分離製造,例如對於CPU、GPU等工藝提升敏感的模組,採用昂貴的先進製程生產;而對於工藝提升不敏感的模組,採用成熟製程製造。

同時,芯粒相比於SoC面積更小,可以大幅提高晶片的良率、提升晶圓面積利用率,進一步降低製造成本。此外,模組化的芯粒可以減少重複設計和驗證環節,降低晶片的設計複雜度和研發成本,加快產品的迭代速度。Chiplet被驗證可以有效降低製造成本,已成為頭部廠商和投資界關注的熱點。

去年3月,英特爾、臺積電、三星、ARM等十家全球領先的晶片廠商共同成立了UCIe聯盟,目前聯盟成員已有超過80家半導體企業,將Chiplet技術的熱度推頂峰,全球越來越多的企業開始研發Chiplet相關產品。

今年1月6日,在2023年美國消費電子展(CES)上,AMD釋出了首款資料中心/HPC級的APU(加速處理器)“Instinct MI300”。AMD總裁蘇姿豐稱其是“AMD迄今為止最大、最複雜的晶片”,共整合1460億個電晶體,而這款APU採用的就是當下火熱的Chiplet(芯粒)技術,在4塊6nm晶片上,堆疊了9塊5nm的計算晶片,以及8顆共128GB的HBM3視訊記憶體晶片。

據Omdia資料顯示,到2024年,預計Chiplet市場規模將達58億美元,2035年Chiplet的市場規模將超過570億美元,增長態勢十分迅猛。

Chiplet技術也是中國半導體產業重點發展的賽道之一,阿里巴巴、芯原股份、芯耀輝、芯和半導體、芯動科技、芯雲凌、長鑫儲存、長電科技、芯來科技、通富微電等企業陸續加入UCIe晶片聯盟中。

Chiplet的技術核心在於實現芯粒間的高速互聯。SoC分解為芯粒使得封裝難度陡增,如何保障互聯封裝時芯粒連線工藝的可靠性、普適性,實現芯粒間資料傳輸的大頻寬、低延遲,是Chiplet技術研發的關鍵。此外,芯粒之間的互聯特別是2。5D、3D先進封裝會帶來電磁干擾、訊號干擾、散熱、應力等諸多複雜物理問題,這需要在晶片設計時就將其納入考慮,並對EDA工具提出全新的要求。

日前,阿里達摩院釋出的2023十大科技趨勢提到,面向後摩爾時代,Chiplet可能將是突破現有困境最現實的技術路徑。Chiplet可以降低對先進工藝製程的依賴,實現與先進工藝相接近的效能,成為半導體產業發展重點。從成本、良率平衡的角度出發,2D、2。5D和3D封裝會長期並存;同構和異構的多芯粒封裝會長期並存;不同的先進封裝和工藝會被混合使用。Chiplet有望重構晶片研發流程,從製造到封測,從EDA到設計,全方位影響晶片產業格局。

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