英特爾在處理器市場中長期占有優勢,面對高效能運算(HPC)與人工智慧(AI)需求大幅成長,在2021 ISC中提出與HPC相關的儲存及網路通訊方案,同時揭露下一代Sapphire Rapids處理器相關的資訊。HPC的應用場域多元,技術上需求透過軟體與硬體配合,才能展現效能優勢,因此英特爾發展XPU,結合CPU與GPU、FPGA與ASIC,搭配軟體工具oneAPI,形成HPC的產品組合。
開發代號為Sapphire Rapids的英特爾下一代Xeon處理器將支援DDR5及PCIe 5.0,可望成為市場上率先採用DDR5/PCIe Gen5的伺服器產品。英特爾台灣分公司業務暨行銷事業群商用業務總監鄭智成提及,預期筆電會在2021年底支援DDR5,2022年初則會看到伺服器系統開始支援DDR5。Sapphire也支援CXL 1.1,I/O除了既有的PCIe連接,也能連結NAND Flash及FPGA。
Sapphire Rapids採用加強版的10nm製程,雖然停留在跟Ice Lake相似的製程階段,但是其10nm製程的密度較競爭對手的7nm製程更高。此外,Sapphire Rapids支援高頻寬記憶體(HBM),可以為HPC應用程式加速。HBM如果整合到CPU裡面,雖然容量不大,但是可以大幅加快資料處理速度。容量需求則可以透過DDR5擴充記憶體,兩者皆可彈性搭配應用。同時內建AMX,使得Sapphire可強化深度學習推論與訓練效能。靈活性與可擴充性則協助Sapphire滿足不同核心數的應用,且提供更廣泛的軟體支援。
英特爾的HPC產品線也包含High Performance Network(HPN),在聯網技術上有了突破。常見的HPC節點可達到數百至數萬,聯網講求低延遲。傳統的乙太網(Ethernet)成本較低,但是無法確保傳輸時間,因此市場上部分HPC應用採用成本較高的InfiniBand。然而英特爾透過併購取得乙太網晶片技術,在約100多個節點的HPC應用中,可以實現低延遲的乙太網傳輸,為企業降低成本。