Grafické karty Intel Xe „Arctic Sound“: Až 4096 shaderů, HBM2 a PCIe 4.0, TDP až 500 W

Všechny fotografie

Před časem se vynořily informace, že by první samostatné GPU Intelu pro PC (a možná hlavně notebooky) mělo mít 96 EU, stejně jako integrovaná grafika v procesorech Tiger Lake – ty budou na trhu současně a mají snad mít také stejnou GPU architekturu. Ale to nebude jediný útok Intelu na samostatné grafiky. Pro servery (a možná i herní PC) chystá Intel separátně výkonnější čipy – nebo přesněji čipletové slepence. Ty zdá se budou moci tvořit grafiky s až 512 EU, což by znamenalo 4096 stream procesorů.

GPU Arctic Sounds: až čtyři čiplety, 2,8GHz HBM2, PCIe 4.0

Web Digital Trends publikoval uniklý materiál Intelu, který zřejmě zachycoval plány Intelu zhruba 12 měsíců zpátky, počátkem roku 2019. není tedy vyloučeno, že se ještě něco mohlo od té doby změnit, ale před přípravou tapeoutu křemíku už na to asi zas tak moc času nebylo, takže hrubé obrysy by snad měly platit.

Zatímco již ukázaná relativně úsporná grafika Intel Xe DG1 bývá označována jako architektura Xe LP (nebo Gen12 LP), zde se zřejmě bavíme o výkonnější variantě Xe HP. To je pravděpodobně odlišný čip, ovšem asi stále 10nm. Důležité je, že jde o čipletové řešení, kdy výchozí čip je relativně malý, ale výsledná grafika může obsahovat jeden, dva, nebo rovnou čtyři tyto čiplety, které Intel označuje jako „tile“. Tyto grafiky tedy budou trochu jako procesory Ryzen a Ryzen Threadripper od AMD.

Uniklý dokument uvádí, že grafické akcelerátory/karty založené na této architektuře mají kódové označení Arctic Sound, což je kódové jméno, které už se objevilo před dvěma lety. A tyto akcelerátory s jedním, dvěma nebo čtyřmi čipy mají používat paměti „HBM2e“ s efektivní frekvencí 2,8 GHz. Při 4096bitové sběrnici by to dávalo propustnost 1,4 TB/s. Grafika má podporovat připojení přes PCI Express 4.0.

Karty s jedním čipletem mají mít TDP buď 75 W (asi pro potřeby karet bez přídavného napájení), nebo 150 W, tam by byly takty a výkon vyšší. Dvoučipletová verze by se dostala už na 300W TDP. A pozor, verze se čtyřmi čiplety mají mít spotřebu 400 W nebo 500 W, což by bylo bezprecedentní – ovšem u GPU platí, že čím víc wattů jim dáte, tím vyšší můžete vymáčknout výkon. Ovšem Intel asi došel k tomu, že takovéto spotřeby (zvlášť pokud uvážíte, že server by mohl mít tato GPU třeba čtyři) už nejsou vhodné k napájení 12V větví zdroje. Tyto čtyřčipové konfigurace mají proto používat napájení 48 V. Potřebovaly by pak ovšem speciální serverový zdroj, tuto větev ATX zdroje nemají.

Až 4096 shaderů?

Pro to, jaký výkon se dá zhruba čekat, bychom potřebovali vědět, kolik má jeden čiplet (a pak na tom základě jednotlivé MCM konfigurace) v sobě bloků EU či shaderů. Jak už bylo řečeno, GPU Xe DG1 by jednotek EU prý mohlo mít 96 (768 shaderů). Ovšem pro grafiky Xe už dříve v ovladačích byly nalezeny stopy naznačující konfigurace se 128, 256 a 512 EU (1024, 2048, 4096 shaderů/stream procesorů). To by sedělo k informaci, že serverová grafika bude mít jeden, dva, nebo čtyři čiplety (a trojče existovat nebude), takže je možné, že tato čísla platí právě pro Arctic Sound.

Je-li tato spojitost reálná, pak základní čiplet pro tuto serverovou architekturu obsahuje 128 EU a jde tedy o jiný křemík, než je Intel Xe DG1 s 96 EU pro notebooky. Nebo je také možné, jde-li přece jenom o stejný křemík, že Xe DG1 se svými 96 EU je ořezaná verze, ale fyzicky také 128 EU obsahuje. Ale pokud jde o dva různé čipy, pak tím pádem nevíme, zda nedávno se objevivší fotka waferu ukazuje notebookový menší čip, nebo jde o základ serverové výkonnější verze.

Uvedení koncem letošního roku?

Tyto grafiky, respektive GPU akcelerátory „Arctic Sound“ by zřejmě mohly na trh přijít někdy letos, pravděpodobně ale v druhé polovině roku. To, že podporují PCI Express 4.0, by mohlo znamenat, že je Intel chce již navázat na platformu 10nm Xeonů s architekturou Ice Lake-SP. Ovšem ty prý nabírají zpoždění a budou uvedeny až ke konci roku. Protože 14nm Xeony, které bude Intel prodávat do té doby, zatím stále budou poskytovat jenom PCIe 3.0, je možné, že vydání grafik bude muset počkat na dostupnost 10nm CPU.

Budou herní verze?

Většinu z vás asi zajímá, zda se tato architektura GPU dostane také do herních grafik, a jasnou odpověď bohužel nemáme. Tyto slajdy zdá se hovoří čistě o serverovém produktu. V tabulce jsou totiž dva druhy karet – za prvé standardní karty PCI Express v běžném provedení, které bude možné osadit normálně do PC. Je u nich ale napsáno, že jde o kartu typu typu „SDV“, což by mělo znamenat Software Development Vehicle, neboli vývojářský hardware,který by asi nebyl určený pro úplně široké nasazení. Druhý typ je „RVP“ (Reference Validation Platform) čili referenční hardware, tyto karty ale už budou používat upravený design s nestandardním provedením, byť pořád založeným na PCI Expressu. A 48V napájení u 400–500W čtyřčipových karet samozřejmě také není kompatibilní se zdroji ATX.

Toto tedy trošku působí dojmem, že Intel tato GPU pojímá jako specializovaná řešení pro výpočetní servery či superpočítače. Nasazovaly by se do speciálních šasi a desek podobně jako má Nvidia speciální proprietární mezaninové moduly Tesla. Běžné SDV karty by v menším množství sloužily pro vývoj softwaru pro tyto servery. V takovém případě vůbec nemusí existovat obdoba těchto MCM grafik ve standardním PC provedení pro hráče. Ale není to ani úplně vyloučené. Intel může ze stejného čipu vytvořit takové herní karty paralelně, aniž by o tom v serverových materiálech byla zmínka. Taková herní karta by určitě neměla 48V napájení a asi by tedy nedošlo na ony 400W a 500W varianty.

Intel ve slajdech uvádí, že bude existovat „klientský“ (tedy PC) produkt s jedním tímto čipletem, tedy možná se 128 EU/1024 shadery – minimálně tuto konfiguraci by tedy herní trh dostat mohl. Ale i herní karta se spotřebou 300 W při 12V napájení by v PC byla také normálně možná, i když by to třeba byla karta používající jenom dva čiplety (a tedy 256 EU/2048 shaderů) a ne čtyři. Ovšem jestli ji Intel nabídne, to netušíme. Zde asi nezbývá než čekat, co přesně z této technologie se pro náš PC segment Intel rozhodl „produktizovat“…

Odhalení GPU architektury Intel Xe HPC, OneAPI a GPU Ponte Vecchio pro superpočítač Aurora (fotogalerie)

Všechny fotografie