Nowe procesory Intel Xeon: bardziej zoptymalizowane, wydajne, energooszczędne i bezpieczne

Przeznaczone do użytku w zastosowaniach typowych dla centrów danych, wysoce skalowalne procesory Intel Xeon Scalable czwartej generacji oraz nowe układy graficzne mają zapewniać skokowy wzrost wydajności, efektywności i bezpieczeństwa centrów danych, a także nowe funkcjonalności wspierające obciążenia związane m.in. ze sztuczną inteligencją, modelem chmury obliczeniowej, sieciami oraz przetwarzaniem brzegowym. Nowe procesory Intel Xeon dla centrów danych mają także oferować rozbudowane mechanizmy zarządzania wykorzystaniem energii oraz wydajnością procesora, co przekłada się na lepsze wykorzystanie zasobów procesora i ułatwia osiągnięcie celów w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Zdaniem przedstawicieli koncernu Intel wprowadzenie na rynek procesorów Intel Xeon Scalable 4. generacji, a także układów z rodzin Intel Xeon CPU MAX i Intel Data Center GPU Max to jedno z najważniejszych wydarzeń w ostatniej historii firmy. Nowe procesory mają bowiem zapewniać skokowy wzrost wydajności rozwiązań serwerowych, a także nowe możliwości w zakresie skalowalności, efektywności i bezpieczeństwa oraz funkcje dedykowane dla obciążeń związanych z wykorzystaniem sztucznej inteligencji czy modelu chmury obliczeniowej. Co ważne, najnowsze układy firmy Intel mają też zapewniać nowe możliwości w zakresie infrastruktury brzegowej, sieci rozległych oraz superkomputerów.

Co ważne, architektura nowych procesorów – w tym wykorzystanie akceleratorów przeznaczonych do obsługi konkretnych rodzajów obciążeń – wraz z dedykowanym oprogramowaniem mają zapewniać optymalny koszt utrzymania infrastruktury obliczeniowej. Takie podejście ma, według przedstawicieli producenta, dobrze odpowiadać potrzebom klientów.

Nowe procesory Intel Xeon zoptymalizowane do konkretnych zastosowań

Z oficjalnych informacji wynika, że do sprzedaży trafiły: procesory czwartej generacji Intel Xeon Scalable (o nazwie kodowej Sapphire Rapids), seria układów Intel Xeon CPU Max (Sapphire Rapids HBM) oraz seria procesorów graficznych Intel Data Center GPU Max (Ponte Vecchio).

W ramach projektów pilotażowych z układów tych korzystają już m.in. koncerny, takie jak: Amazon, Cisco, Cloudera, CoreWeave, Dell Technologies, Dropbox, Ericsson, Fujitsu, Google Cloud, Hewlett Packard Enterprise, IBM Cloud, Inspur Information, IONOS, Lenovo, Los Alamos National Laboratory, Microsoft Azure, NVIDIA, Oracle Cloud, OVHcloud, phoenixNAP, RedHat, SAP, SuperMicro, Telefonica oraz VMware. W szczególności, nowe układy Intel znajdują zastosowanie na potrzeby platform chmurowych, takich jak: Amazon Web Services, Google Cloud, IBM Cloud, Oracle Cloud oraz OVHcloud.

Przedstawiciele firmy Intel podkreślają jednocześnie, że procesory Intel Xeon 4. generacji są efektem strategii firmy Intel skoncentrowanej na dostarczaniu rozwiązań zoptymalizowanych pod kątem określonych obciążeń. Ma to być istotny wyróżnić nowych układów na tle innych dostępnych na rynku procesorów serwerowych. W efekcie, nowe układy mają dysponować największą liczbą wbudowanych akceleratorów zaprojektowanych pod kątem obciążeń roboczych typowych dla data center spośród wszystkich procesorów dostępnych na świecie. Mowa tu m.in. o zastosowaniach, takich jak: AI, analityka, sieć, bezpieczeństwo, pamięć masowa i obliczenia wysokowydajne (HPC). Dzięki temu rodziny Intel Xeon Scalable i Intel Max Series 4. generacji mają zapewniając wiodącą wydajność w większości typowych zastosowań.

Przykładowo, za sprawą wykorzystania mechanizmów akceleracji obciążeń AI, najbardziej wydajne układy Intel Xeon nowej generacji zapewniają nawet dziesięciokrotny wzrost wydajności w zakresie inferencji i trenowania modeli uczenia maszynowego PyTorch w czasie rzeczywistym. Wspierana jest także m.in. zwiększona przepustowość pamięci operacyjnej, dzięki obsłudze standardu DDR5, a także zwiększona przepustowość operacji I/O za sprawą obsługi standardów PCIe5.0 i Compute Express Link (CXL) 1.1 interconnect.

Wykorzystanie procesorów Intel Xeon dla centrów danych 4. generacji wraz z wbudowanymi, odpowiednimi akceleratorami ma pozwalać na niemal trzykrotne zwiększenie efektywności przetwarzania dla niektórych obciążeń docelowych, w porównaniu z analogicznymi układami poprzednich generacji. Co ciekawe, w trybie zoptymalizowanego zasilania, dla wybranych obciążeń realne ma być zaoszczędzenie nawet 70W (20%) poboru mocy na każdy procesor przy minimalnym spadku wydajności (5%). Efektem ma być możliwość obniżenia całkowitego kosztu posiadania (TCO) infrastruktury serwerowej nawet o jedną trzecią (66%).

Bezpieczeństwo danych i aplikacji na poziomie krzemu

Najnowsze procesory serwerowe firmy Intel mają także zapewniać nowe rozwiązania z zakresu bezpieczeństwa. Fundamentem zabezpieczeń wbudowanych w procesory Intel Xeon 4. generacji jest funkcjonalność zapewniająca izolację aplikacji dla centrów danych w oparciu o mechanizmy Intel Software Guard Extensions (Intel SGX). Wykorzystanie tej technologii pozwalać ma na ograniczenie do minimum potencjalnej powierzchni ataku dla poufnych obliczeń w środowiskach prywatnych, publicznych i cloud-to-edge. W podniesieniu poziomu bezpieczeństwa pomocna jest także technologia izolacji maszyn wirtualnych Intel Trust Domain Extensions (Intel TDX), która pozwala na tworzenie wysoce poufnych środowisk obliczeniowych. Wedle zapowiedzi, rozwiązanie Intel TDX będzie dostępne m.in. w ramach środowisk chmury publicznej, takich jak: Microsoft Azure, Alibaba Cloud, Google Cloud oraz IBM Cloud.

Modułowa architektura procesorów Intel Xeon 4. generacji ma sprzyjać szerokim możliwościom ich wykorzystania – nowe układy są dostępne w niemal 50 jednostkach asortymentowych zoptymalizowanych pod kątem określonych obciążeń – od procesorów ogólnego przeznaczenia po układy przeznaczone do chmury, baz danych i analiz, sieci, pamięci masowej czy używania w ramach infrastruktury brzegowej. Różnice pomiędzy poszczególnymi układami oferowanymi w ramach tej rodziny nie ograniczają się jedynie do rodzaju wykorzystanych akceleratorów, ale dotyczą m.in. liczby rdzeni, częstotliwości taktowania, przepustowością pamięci czy poborem mocy.

Warto dodać, że wedle zapewnień przedstawicieli firmy Intel, na świecie wykorzystywanych jest obecnie ponad 100 mln procesorów z rodziny Intel Xeon. Znajdują one zastosowanie zarówno w klasycznych serwerach, jak i urządzeniach sieciowych, bezprzewodowych stacjach bazowych, a także w platformach sprzętowych wykorzystywanych na potrzeby obsługi nowoczesnych, usługowych modeli biznesowych oraz usług oferowanych w modelu chmury obliczeniowej.

Systemy wysokiej wydajności w architekturze x86

Jednocześnie, w obszarach związanych z wykorzystaniem sztucznej inteligencji oraz wysoce wydajnym przetwarzaniem danych możliwości procesorów Intel Xeon 4. generacji uzupełniają m.in. układy z rodziny Intel Xeon Max. I tak, procesory Intel Xeon CPU Max to – wedle zapewnień przedstawicieli producenta – jedyne, oparte na architekturze x86 układy tego typu, zapewniające obsługę pamięci o wysokiej przepustowości i przyspieszające szereg typowych obciążeń HPC bez konieczności zmiany kodu oprogramowania. W porównaniu z najwyższej klasy procesorami Intel Xeon Scalable 3. generacji, seria układów Xeon CPU Max zapewnia niemal czterokrotnie wyższą wydajność w wielu rzeczywistych zastosowaniach, takich jak modelowanie energii i systemów ziemskich. Układy Seria Xeon CPU Max obsługuje m.in. 64 GB pamięci operacyjnej o wysokiej przepustowości (HBM2e), co przekłada się na zwiększenie przepustowości danych dla obciążeń typu HPC i AI.

Z kolei procesory graficzne Intel Data Center GPU Max – jako układy o najwyższej gęstości upakowania w ofercie firmy Intel – mają zapewniać wyjątkowo wysoką wydajność. Będą dostępne w kilku formatach, odpowiadających różnym potrzebom klientów. Seria układów Intel Data Center GPU Max zapewniać ma ponad 100 miliardów tranzystorów w jednej obudowie procesora, co ma sprawić, że sprostają wymagającym zastosowaniom z obszarów, takich jak: fizyka, sługi finansowe i nauki przyrodnicze. W połączeniu z procesorami Intel Xeon Max, nowa platforma firmy Intel osiąga niemal 13 razy wyższa wydajność podczas pracy z symulatorem dynamiki molekularnej LAMMPS niż analogiczna platforma zbudowana przy wykorzystaniu układów Intel Xeon Max oraz Intel Data Center GPU Max poprzedniej generacji.