في يوم الهندسة المعمارية 2021 – Intel Architecture Day 2021 ، قدمت إنتل تفاصيل الابتكارات المعمارية للشركة لتلبية هذا الطلب الهائل ، مما مهد الطريق لأجيال جديدة من المنتجات الرائدة. قدم مهندسو إنتل تفاصيل عن معماريتين جديدتين لوحدة المعالجة المركزية x86 ؛ أول بنية هجينة للأداء من Intel ومدير Intel® Thread Director ؛ معالجات مركز البيانات من الجيل التالي من Intel ؛ معماريات وحدة معالجة البنية التحتية ؛ وبنى الرسوميات القادمة.

الهندسة المعمارية هي كيمياء الأجهزة والبرامج. إنه يمزج أفضل الترانزستورات لمحرك معين ، ويربطها من خلال تغليف متقدم ، ويدمج النطاق الترددي العالي ، ومخابئ منخفضة الطاقة ، ويزودها بقدرة عالية ، وذكريات النطاق الترددي العالي ، والتوصيلات القابلة للتطوير بزمن انتقال منخفض لمجموعات الحوسبة الهجينة في حزمة ، مع ضمان تسريع جميع البرامج بسلاسة.

إن الكشف عن الابتكارات المعمارية التي كانوا يعملون عليها للمنتجات الوشيكة هو أمر يتطلع إليه مهندسو إنتل كل عام في يوم إنتل للهندسة المعمارية ، وكان حدث هذا العام – الثالث لنا – الأكثر إثارة حتى الآن. اليوم ، كشفنا النقاب عن أكبر تحولات في معماريات Intel® في جيل واحد.

يتضمن ذلك أول نظرة متعمقة على Alder Lake ، وأول بنية هجينة للأداء لدينا مع جيلين جديدين من نوى x86 وجدولة عبء العمل Intel® Thread Director الذكي ؛ Sapphire Rapids ، بنية مركز البيانات الجديدة المعيارية من Intel مع مجموعة Performance-core الجديدة ومحركات التسريع المختلفة ؛ بنية وحدة معالجة رسومات الألعاب المنفصلة (GPU) الجديدة لدينا ؛ وحدات معالجة البنية التحتية الجديدة (IPUs) ؛ و Pointe Vecchio ، بنية وحدة معالجة الجرافيكس لمركز بيانات جولة القوة مع أعلى كثافة حوسبة من Intel على الإطلاق. مهدت هذه الاختراقات المعمارية الطريق لعصرنا التالي من المنتجات الرائدة ، بدءًا من بحيرة ألدر. تُظهر الاختراقات التي كشفنا عنها اليوم أيضًا كيف ستلبي الهندسة المعمارية الطلب الهائل على المزيد من الأداء الحسابي حيث أصبحت أعباء العمل من سطح المكتب إلى مركز البيانات أكبر وأكثر تعقيدًا وأكثر تنوعًا من أي وقت مضى.

x86 Architectures: مع نواتها الفعالة وأداءها الأساسي ، تشير Intel إلى أكبر تحول معماري في جيل لوحدات المعالجة المركزية x86. تم تصميم البنية الدقيقة ذات النوى الفعالة من أجل كفاءة الإنتاجية والتفريغ الفعال للمهام الخلفية لتعدد المهام. إنه يعمل بجهد منخفض ويخلق حيزًا مرتفعًا لزيادة التردد وزيادة الأداء لأعباء العمل الأكثر تطلبًا. تم تصميم البنية الدقيقة للأداء الأساسي للسرعة ، وهي أعلى نواة وحدة المعالجة المركزية التي بنتها Intel أداءً. إنه يدفع حدود زمن الوصول المنخفض وأداء التطبيق أحادي الخيط ويوفر تعزيزًا كبيرًا في كفاءة الطاقة العالية التي يمكن أن تدعم التطبيقات الكبيرة بشكل أفضل.

Alder Lake تقدم Intel Thread Director: بنية المستخدم من الجيل التالي من Intel ، والتي تحمل الاسم الرمزي “Alder Lake” ، هي أول بنية هجينة للأداء من Intel. تدمج Alder Lake بين Performance-core و Efficient-core لتوفير أداء كبير عبر جميع أنواع أعباء العمل.

لكي تعمل النوى بسلاسة مع نظام التشغيل ، قامت Intel بتطوير برنامج Intel® Thread Director. مدمج مباشرة في النواة ، يعمل Thread Director على تمكين نظام التشغيل من وضع الخيط الصحيح على النواة الصحيحة في الوقت المناسب. ستقدم Alder Lake أداءً يتوسع لدعم جميع شرائح العملاء بدءًا من أجهزة الكمبيوتر المحمولة فائقة الحمل وحتى أجهزة الكمبيوتر المكتبية التجارية والمتحمسة.

حوسبة العميل – الرسومات: Xe-HPG عبارة عن بنية رسومية دقيقة جديدة منفصلة للاعبين والمبدعين المصممة لقابلية التوسع والأداء من فئة المتحمسين مع نهج البرامج أولاً. ستطرح المنتجات القائمة على هذه الهندسة الدقيقة في الأسواق في الربع الأول من عام 2022 تحت العلامة التجارية Intel® Arc ™ وعائلة Alchemist من نظام على الرقائق.

مركز البيانات – Sapphire Rapids: الجمع بين أداء Intel مع نوى التسريع الجديدة ، يمثل “Sapphire Rapids” الجيل التالي من معالجات Intel® Xeon® Scalable ، أكبر تقدم في مجال منصة مركز البيانات في الصناعة منذ أكثر من عقد. يوفر المعالج أداء حوسبة كبير عبر استخدامات مركز البيانات الديناميكية والمتطلبة بشكل متزايد وهو مُحسّن لأعباء العمل لتقديم أداء عالٍ على نماذج الحوسبة المرنة مثل السحابة والخدمات المصغرة والذكاء الاصطناعي.

مركز البيانات – وحدة معالجة البنية التحتية: تم تصميم IPU لتمكين مقدمي الخدمات السحابية والاتصالات من تقليل النفقات العامة وتحرير الأداء لوحدات المعالجة المركزية. من بين أبنية IPU الجديدة: يعد Mount Evans أول معالج ASIC IPU من Intel ، وقد تم تصميمه لمعالجة تعقيد مراكز البيانات المتنوعة والمشتتة. Oak Springs Canyon عبارة عن منصة مرجعية IPU تم إنشاؤها باستخدام معالج Intel® Xeon® D و Intel® Agilex ™ FPGA. وقد تم تصميم منصة التطوير السريع Intel® N6000 للاستخدام مع الخوادم المستندة إلى Xeon.

مركز البيانات – Ponte Vecchio: استنادًا إلى الهندسة المعمارية الدقيقة Xe-HPC ، توفر Ponte Vecchio برامج FLOP الرائدة في الصناعة وكثافة الحوسبة لتسريع الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء وأعباء عمل التحليلات المتقدمة. كشفت إنتل عن تفاصيل معمارية Xe-HPC الدقيقة ، بما في ذلك أن أداء السيليكون A0 يوفر أكبر من 45 معدل نقل TFLOPS FP32 ، وعرض نطاق ترددي أكبر من 5 تيرابايت في الثانية وعرض نطاق اتصال أكبر من 2 تيرابايت في الثانية.

Xe HPG – عينات فائقة الجودة عالية الجودة: يُظهر عرض XeSS هذا بدقة 4K أخذ عينات فائقة الجودة أثناء العمل على Xe HPG. يستخدم XeSS التعلم العميق لتجميع الصور القريبة جدًا من جودة العرض الأصلي عالي الدقة. يتم إجراء عملية إعادة البناء هذه بواسطة شبكة عصبية مدربة لتقديم أداء عالي وجودة عالية.

تم إنشاء المحتويات ومستويات اللعبة الموضحة في هذا العرض التوضيحي بواسطة Rens. رينز هو فنان ثلاثي الأبعاد وفنان بيئي ومدير فني تقني. وهو معروف بتقنياته البارزة في القياس التصويري ومهاراته في العرض المتطورة ، وقد عمل مع أفضل استوديوهات تطوير الألعاب مثل DICE و Epic Games و Sony.

مجموعة أدوات التقديم Intel® oneAPI: يُظهر هذا العرض التوضيحي سير عمل منشئ جودة الأفلام من البداية إلى النهاية باستخدام تنفيذ ما قبل الإنتاج لمكتبات Intel® Embree ومكتبات Intel® Open Image Denoise القائمة على الذكاء الاصطناعي من مجموعة أدوات تقديم Intel® oneAPI مفتوحة المصدر تشغيل البنية المتقاطعة على وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) المتسارعة لتتبع الأشعة في بنية Xe. يتضمن ذلك نظرة على سير عمل المنشئ المعتمد على وحدة المعالجة المركزية باستخدام تطبيق SideFx Houdini التجاري مع واجهات برمجة تطبيقات USD مفتوحة المصدر من Pixar والتي تستدعي واجهات برمجة تطبيقات Embree و Open Image Denoise. ثم باستخدام نفس الدولار الأمريكي ، استدعاء Embree و Open Image Denoise API على وحدة المعالجة المركزية لتقديم عرض جميل في الوقت الفعلي عبر Xe GPU. جرب جولة في الوقت الحقيقي لمشهد مسار مستوحى من تاريخ Intel في 4004 Moore Lane الوهمي. أخيرًا ، شاهد الإصدار النهائي بجودة فيلم 4K لفيلم مدته 45 ثانية يحتوي على 1350 إطارًا تم تقديمه عدة مرات أسرع من وحدة المعالجة المركزية فقط. الآن ، يتوق فنانو إمكانيات مجموعة التصيير الغنية بالميزات ومطورو التطبيقات الذين يتوقون إلى وحدات المعالجة المركزية ، بما في ذلك تتبع الأشعة وتسريع الذكاء الاصطناعي ، على وحدات معالجة الرسومات.

مجموعة أدوات تحليلات الذكاء الاصطناعي Intel® oneAPI AI: يسلط هذا العرض التوضيحي الضوء على Ponte Vecchio مع مجموعة أدوات تحليلات Intel® oneAPI AI Analytics التي تعمل بمعايير ResNet50. النتائج المبكرة من استدلال ResNet50 ومعدل نقل التدريب عند استخدام Ponte Vecchio و Sapphire Rapids قد أنشأت بالفعل شريط أداء جديد وأظهرت أن Intel تسير على الطريق الصحيح لتحقيق هدفها المتمثل في الذكاء الاصطناعي وقيادة أداء الحوسبة عالية الأداء التي تتجاوز الأداء الرائد السابق.

AMX: امتدادات المصفوفة المتقدمة (AMX) هي الجيل التالي من إنتل ، وهو عبارة عن تطوير مدمج لتسريع الذكاء الاصطناعي من أجل استدلال التعلم الآلي والتدريب ، وهو موجه لمركز البيانات. AMX عبارة عن كتلة من الأجهزة في Sapphire Rapids CPU مع ملف تسجيل ثنائي الأبعاد جديد قابل للتوسيع وإرشادات مضاعفة المصفوفة الجديدة لتحسين الأداء لمجموعة متنوعة من أعباء عمل التعلم العميق. يوضح العرض التوضيحي AMX أثناء العمل في مختبرات التحقق من صحة Intel.

Alder Lake: يُظهر هذا العرض التوضيحي العديد من الأمثلة على تقنية Intel Thread Director التي تعمل على منصة Alder Lake مع Microsoft Windows 11. يوفر Intel Thread Director تلميحات لنظام التشغيل من أجل جدولة مؤشرات الترابط من الأنواع المختلفة على النحو الأمثل للتشغيل إما على Performance-core أو كفاءة النواة.

تسمح تقنية Thread Director لإنتل بتقديم مساعدة أكثر ذكاءً لنظام التشغيل من خلال مراقبة مزيج التعليمات والحالة الحالية لكل نواة والقياس عن بعد للهندسة المعمارية الدقيقة الأخرى ذات الصلة على مستوى دقيق.

نري ما تقدمة أنتل في هذا الحدث هو تطوير ضخم علي سياسات تقديم المنتجات المميزة للعملاء لما يتلائم مع المنافسة الموجودة في سوق الحواسب الموجهة للمستخدمين من خلال معالجات مركزية منافسة بأحدث التقنيات وبطاقات رسومية علي مستوي عالي من الأداء والأمكانيات والتي نتطلع بشدة لتجربتها وقت الأطلاق.