Trong Hot Chips 2023, Intel đã trình diễn một thiết kế CPU hoàn toàn mới có 8 lõi nhưng có tới 528 luồng khổng lồ dựa trên RISC.
CPU 8 nhân và 528 luồng của Intel có thể cung cấp khả năng song song và đa luồng cực kỳ hiệu quả
Động lực khiến Intel tạo ra một thiết kế chip độc đáo như vậy là dựa trên một số khối lượng công việc cụ thể không chỉ yêu cầu khả năng tính toán song song điên cuồng mà còn dẫn đến việc sử dụng không đúng mức phần cứng hiện có, quan trọng nhất là bộ nhớ đệm. Một khối lượng công việc như vậy là Phân tích biểu đồ, chẳng hạn như chương trình HIVE của DARPA, là khối lượng công việc phân tích biểu đồ quy mô petabyte và cung cấp Hiệu suất/W gấp 1000 lần so với tính toán truyền thống.
Đối với khối lượng công việc tương tự, Intel đã phát minh ra CPU mới với 8 lõi và 528 luồng. Đó là tổng cộng 66 luồng trên mỗi lõi với bộ đệm 192 KB trên mỗi lõi và 4 MB SRAM. CPU dựa trên kiến trúc RISC chứ không phải x86 nhưng sử dụng công nghệ quang tử silicon để kết nối mesh với nhau. CPU sẽ có thiết kế giống chipset với kết nối EMIB để kết nối các chip quang với các die CPU chính.
Nhìn kỹ hơn, thiết kế CPU này của Intel đi kèm với 16 Đường ống đa luồng (MTP) trong khi Đường ống đơn luồng (STP) mang lại hiệu năng đơn luồng cao hơn 8 lần. Như đã nêu ở trên, dựa trên thiết kế RISC tùy chỉnh có 32 thanh ghi trên mỗi luồng. Con chip này cũng hỗ trợ bộ điều khiển bộ nhớ DDR5 tùy chỉnh, cho phép tối đa DDR5-4400 DIMM với độ chi tiết truy cập 8B, 32 cổng AIB tốc độ cao và giao thức PCIe Gen4 x8.
Sau đây là chi tiết về die CPU:
- Nút xử lý FinFET 7nm của TSMC
- Kết nối: 15 lớp kim loại
- 27,6 tỷ bóng bán dẫn (Tổng cộng)
- 1,2 tỷ bóng bán dẫn (Mỗi Lõi CPU)
- Diện tích khuôn 316mm2 (Tổng cộng)
- 9,2mm2 mỗi vùng lõi
- 705 tín hiệu
- Socket BGA 3275
Với các khả năng kết nối mạng sử dụng quang tử silicon nói trên, Intel đã bố trí một kết nối lưới 2D on-de sử dụng 16 bộ định tuyến. Các lõi có thể nói chuyện với các lõi khác trong hoặc ngoài hệ thống mà không cần thêm các khả năng kết nối mạng khác.
Socket BGA-3275 sẽ hỗ trợ 32 cổng I/O quang ở tốc độ 32 GB/s/dir và 32 GB DRAM DDR5-4400 tùy chỉnh. Nền tảng này sẽ mở rộng hỗ trợ tới 16 socket ở dạng hệ số dạng xe trượt OCP, tức là 120 lõi và 8448 luồng trên cấu hình cao nhất. Nền tảng này cũng sẽ hỗ trợ DRAM lên tới 512 GB.
Bản demo do Intel trình bày chi tiết về sức mạnh và tốc độ xung nhịp (Fmax) của CPU. SKU 8 lõi đặc biệt này có TDP 75W và phần lớn năng lượng của nó được quang tử silicon sử dụng trong khi bản thân các lõi chiếm 21% tiêu thụ năng lượng hoặc khoảng 16W. Con chip này được cho là có tốc độ cân bằng khoảng 3,35-3,5 GHz với công suất 35-55W. Công ty tuyên bố sẽ đạt được hiệu suất tuyến tính khi số lượng lõi tăng lên gấp 10 lần.
