Intel en dit plus sur ses cartes graphiques Xe et leur architecture "Ponte Vecchio"

Chose promise, chose due, à l'occasion de l'Intel HPC Developper Conference, Intel a dévoilé les grandes lignes de son architecture GPU Xe. Très attendue, cette dernière - dont la première itération répondra bien au nom de code « Ponte Vecchio » - doit dans un premier temps servir au monde des supercalculateurs et serveurs. À terme, elle sera néanmoins déclinée dans différents secteurs, dont ceux du gaming et de la mobilité... Soit en concurrence frontale avec les GPUs proposés par AMD et NVIDIA.

Après des années d'un marché résolument binaire, le secteur du GPU voit enfin poindre à l'horizon la silhouette d'un troisième acteur : Intel. Le géant californien du processeur, à l'oeuvre depuis plusieurs années sur sa propre architecture GPU (et dans un secret assez relatif) commence enfin à parler officiellement de ses plans pour Xe.

Début d'aventure en 2020 pour le grand public et en 2021 pour la recherche

Ce 17 novembre, c'est donc au travers de Raja Koduri (ancien d'AMD) que la bonne parole d'Intel s'est déversée sur le parterre de journalistes présents. L'occasion d'en savoir plus sur « Ponte Vecchio », la première mouture de l'architecture Xe, gravée en 7 nm et destinée notamment au « projet Aurora » : le premier supercalculateur exascale américain, qui embarquera entre autres des processeurs Xeon Scalable « Sapphire Rapids ».

Intel, qui parle d'une « carte graphique exascale », a indiqué que Xe « Ponte Vecchio » ferait ses début en 2021 sur le supercalculateur Aurora du laboratoire national d'Argonne, l'un des principaux centres de recherche aux Etats-Unis. Heureusement pour nous, humbles mortels, le groupe a également fait part d'un premier créneau de lancement officiel pour la variante grand public de cette architecture Xe.

On apprend que cette dernière sera divisée en trois designs, respectivement pensés pour des marchés différents. Le design « HP » se destinera ainsi aux Data centers, au grand public et à l'intelligence artificielle ; la variante « LP », aux iGPU intégrés à de futurs processeurs Intel ; enfin, le dernier design, « HPC » (High Performance Computing) sera pour sa part réservé aux supercalculateurs.

Les versions « consumer » de l'architecture Xe, qui comprendront notamment les cartes graphiques gaming grand public, arriveront dès 2020 et devraient profiter de la nouvelle gravure en 10 nm des bleus. Le 7 nm, réservé aux puces Xe « Ponte Vecchio » attendues l'année suivante, est en très bon chemin d'un point de vue conception, indique Intel, qui s'en tient donc au plan de route explicité fin octobre par Bob Swan, son CEO.

Une architecture multi-die peu commune

Si la chose avait été évoquée par la rumeur, elle se confirme. Pour son architecture Xe « Ponte Vecchio », Intel utilisera bien un design multi-chip, ce qui tranche assez radicalement avec les standards du marché GPU, où les architectures monolithiques sont majoritaires, note Tom's Hardware US. Intel misera donc sur un design MCM (Multi-Chip Module), qui consiste en une association de plusieurs unités de calcul distinctes (chiplets), reliées les unes aux autres grâce à un maillage spécifique.

Le recours à cette architecture MCM explique par ailleurs l'apparition récente de pilotes suggérant la prise en charge multi-GPU. On comprend désormais que ces drivers serviront à synchroniser et répartir les tâches entre les différents modules d'une seule et même carte graphique.

Notons en outre, et sans grande surprise, qu'Intel met à profit sa technologie « d'empilage », Foveros, pour faire fonctionner les différents modules des cartes Xe. Le grand principe de Foveros est aussi de permettre l'association, sur un seul et unique die, de différents composants n'ayant pas nécessairement vocation à cohabiter.

Cela permettra à Intel d'utiliser des nodes moins perfectionnés pour certains éléments n'ayant pas de lien avec le caclul, comme les interfaces I/O. Cette méthode pourrait aussi s'avérer utile pour combiner différents éléments sur un seul die, par exemple une partie CPU, une partie GPU et des unités de calcul dédiées à l'IA. Comme évoqué par le passé, l'architecture Xe aura aussi recours à la technologie EMIB (Embedded Multi-Die Bridge) pour relier, entre autres, des éléments de mémoire HBM au die.

L'accent mis sur la mémoire et sa gestion

Si Intel ne dévoile pas encore certaines spécifications clés de sa nouvelle architecture, comme le nombre d'unités d'exécution par chiplet ou la fréquence de tout ce beau monde, le groupe a néanmoins pris soin d'évoquer le cas de la mémoire et de son interface.

Comme le pointe Tom's Hardware, Xe « Ponte Vecchio » profite d'un cache unifié « Rambo » porté par la technologie Foveros. Cette réserve de cache et son intégration permet selon Raja Koduri une quantité « massive » de bande passante mémoire, accessible simultanément aux éléments CPUs et GPUs. Par ailleurs, le nouveau procédé XEMF (XE Memory Fabric) relie les différentes unités (de calcul et de mémoire) en « une interface mémoire cohérente », indique le média spécialisé.

Plus important peut-être, Intel précise que les cartes « Ponte Vecchio » (de part leur interface CXL) se baseront sur le standard PCIe 5.0. Une nouvelle qui fait sens pour cette lignée destinée aux supercalculateurs et plus particulièrement au projet Aurora. Les processeurs Xeon Sapphire Rapids qui le composeront doivent en effet, eux aussi, supporter le PCIe 5.0... Ainsi que de la mémoire vive en DDR5. Selon toute vraisemblance, et heureusement, les modèles grand public de cartes Intel Xe se contenteront de standards moins avancés pour s'intégrer à nos machines, dès l'année prochaine.

Source : Tom's Hardware