Intel ukázal Knights Landing, blíží se neuvěřitelným 700 mm²
Intel se pochlubil waferem se 14nm jádry Knights Landing, samotnými procesory i základními deskami, do kterých budou osazované. Nejzajímavější je však rozpor mezi proporcemi jádra a počtem tranzistorů
Intel Knights Landing je v podstatě třetí (nebo, chcete-li „třiapůltou“) generací projektu Larrabee, jehož cílem bylo vytvořit grafický čip složený z x86 jader, ale který se nakonec rozjel spíše směrem paralelních (negrafických) výpočtů. Generace, o které je dnes řeč, byla uvedená na přelomu jara a léta 2013. Od té doby ji Intel odhaluje řekněme salámovou metodou.
Pro osvěžení paměti: Knights Landing je složený z až 72 jader vzešlých z architektury Atom Airmont, který byl rozšířený o podporu čtyř vláken na jádro. Podporuje až 384 GB DDR4 RAM prostřednictvím až 6 paměťových kanálů. Dále může přímo na pouzdru integrovat 8-16 GB RAM v podobě rychlých vrstvených pamětí 3D MCDRAM, což je variace na Micron HMC (technologie konkurující HBM, které se začínají používat na grafických kartách). Pro detaily o podpoře instrukčních setů vás odkážu na jeden starší článek s dovětkem, že Knights Landing nepodporuje TSX. Výrobní technologie: 14nm Intel.
Fotografie waferu prozradila, že se na něj vejde zhruba 14 × 9,4 jader, díky čemuž lze dopočítat, že jedno jádro měří cca 31,9 mm × 21,4 mm, což je ~683 mm². Dosavadní odhady byly o hodně nižší, protože při počtu tranzistorů, které Intel uváděl, bychom v kombinaci se 14nm výrobou čekali o dost menší jádro. Redakce webu Anandtech navíc upozornila, že Intel není co do počtu tranzistorů příliš konzistentní: Nyní hovořil Charlie Wuischpard (viceprezident oddělení datových center) o 8 miliardách, zatímco loni na podzim uváděla Diane Bryant (starší viceprezidentka téhož oddělení) 7,1 miliard. Můžeme dodat, že tím výčet údajů nekončí, Hugo Saleh (ředitel průmyslového vývoje a marketingu oddělení pro technické výpočty) hovořil o „více než 8 miliardách“ a obdobné spojení uvádí i web Intelu.
Při 7,1-8 miliardách tranzistorů odpovídá denzita 10,4-11,7 milionům tranzistorů na milimetr čtvereční. Na první pohled se může zdát, že je tato hodnota jen o pár desítek procent nižší než v případě současného grafického high-endu AMD (Fiji: 14,9 mil. tranz. na mm²) a Nvidie (GM200: 13,3 mil. tr. na mm²). To by mohlo být pochopitelné s ohledem na použití x86 jader jako základu a architektury optimalizované pro dosažení výrazně vyšších taktů, než na jakých běží jádra AMD a Nvidie. Jenže Knights Landing je vyráběný na 14nm procesu Intelu, díky němuž je na jednotku plochy možné dostat teoreticky 4× (reálně téměř 3×) více tranzistorů, než co si může dovolit AMD a Nvidia s 28nm procesem TSMC.
| karta | tranzistory | výrobní proces | |
|---|---|---|---|
| Nvidia GP100 | ? | 17 mld. | 16 nm |
| AMD Fiji | Fury | 8,9 mld. | 28 nm |
| Nvidia GM200 | Titan X GTX 980 Ti | 8 mld. | 28 nm |
| Intel Kn. Landing | Xeon Phi II | 7,1 / 8 / >8 mld. | 14 nm |
| Nvidia GK110 | Titan (Black) GTX 780 | 7 mld. | 28 nm |
| AMD Hawaii AMD Grenada | R9 290 R9 390 | 6,2 mld. | 28 nm |
| Nvidia GM204 | GTX 970 GTX 980 | 5,2 mld. | 28 nm |
| AMD Tonga AMD Antigua | R9 285 R9 380 | 5 mld. | 28 nm |
| Intel Kn. Corner | Xeon Phi | 5 mld. | 22 nm |
| AMD Tahiti | HD 7970 | 4,31 mld. | 28 nm |
| Nvidia GK104 | GTX 680 | 3,5 mld. | 28 nm |
| Nvidia GF100 Nvidia GF110 | GTX 480 GTX 580 | 3 mld. | 40 nm |
| Nvidia GM206 | GTX 960 | 2,94 mld. | 28 nm |
| AMD Pitcairn | HD 7870 | 2,8 mld. | 28 nm |
| AMD Cayman | HD 6970 | 2,64 mld. | 40 nm |
| Nvidia GK106 | GTX 650 Ti GTX 660 | 2,54 mld. | 28 nm |
| AMD Cypress | HD 5870 | 2,15 mld. | 40 nm |
| AMD Bonaire | HD 7790 R7 260 | 2,08 mld. | 28 nm |
| Nvidia GF104 Nvidia GF114 | GTX 460 GTX 560 | 1,95 mld. | 40 nm |
| Nvidia GM107 | GTX 750 | 1,87 mld. | 28 nm |
| AMD Barts | HD 6870 | 1,7 mld. | 40 nm |
| Intel Larrabee | Knights Ferry | 1,65-1,75 mld. | 45 nm |
| AMD Cape Verde | HD 7770 | 1,5 mld. | 28 nm |
| Nvidia GT200 Nvidia GT200(b) | GTX 280 GTX 285 | 1,4 mld. | 65 nm 55 nm |
| Nvidia GK107 | GTX 650 | 1,3 mld. | 28 nm |
| Nvidia GF106 Nvidia GF116 | GTS 450 GTS 550 | 1,17 mld. | 40 nm |
| AMD Juniper | HD 5770 | 1,04 mld. | 40 nm |
| AMD RV770 AMD RV790 | HD 4870 HD 4890 | 0,96 mld. | 55 nm |
| Nvidia G92 Nvidia G92b | 9800 GTX GTS 250 | 0,75 mld. | 65 nm 55 nm |
| AMD R600 | HD 2900 | 0,72 mld. | 80 nm |
| Nvidia G80 | 8800 GTX | 0,69 mld. | 90 nm |
Vraťme se k samotným čipům. Intel ukázal nejen je (fyzické čipy, nikoli jen fotografie), ale i desky, pro něž jsou určené. Existují zatím dvě verze Knights Landing, které se liší pouzdrem. Procesorová, jíž vidíte na snímku níže a koprocesorová, kterou vidíte na prostředním z obrázků nad tabulkou - ta, která má výstupek. Výstupek nese konektor a další čip ukrytý pod IHS. Jde pravděpodobně o Intel Omni-Path - zda má ještě nějakou další funkcionalitu, Intel neupřesnil. Koprocesorovou variantu lze umístit na speciální desky (karty) do PCIe slotů.
Koncept desky pro procesorovou verzi dosahuje zhruba rozměrů poloviny desky pro 1U blade, takže to vypadá, jakoby Intel plánoval tuto platformu osazovat po dvojicích (možná proto nízká denzita tranzistorů a snaha udržet spotřebu na určité úrovni?). SGI ale předváděla i 1P systém se dvěma sockety pro Knights Landing, takže výše zobrazený koncept berte spíše jako příklad využití nebo jeden z referenčních designů než jako jedinou platformu, pro níž je tato architektura určena.
Zdroje:
