Grafická architektura Intel Xe: mysleme exponenciálně

Když AMD v roce 2017 uvedlo na trh herní grafické karty RX Vega, řešili jsme spíše jejich výkon a nedostatek na trhu, ovšem brzy se objevilo i jiné téma. Raja Koduri si nejdříve zdánlivě vzal studijní volno, aby se nedlouho poté ukázalo, že ve skutečnosti už měl připraven svou grafickou divizi ve firmě Intel. 

Brzy nato byl ohlášen vývoj grafických čipů Intel Xe, které byly slíbeny na rok 2020. Je tak možné, že do roka už budou na trhu, ovšem vývoj zbrusu nových technologií bývá dopředu těžko odhadnutelný, takže by se asi nikdo nedivil, kdyby se první Xe objevily až výrazně později. 

 

Intel přitom velice dlouho vývoji výkonných grafických čipů jen nečinně přihlížel, respektive se snažil jít vlastní cestou, alespoň co se týče vývoje produktů, které by posloužily jako alternativa pro GPGPU, čili pro grafické čipy využívané pro výpočty. Jde především o Larrabee a z nich vycházející akcelerátory Xeon Phi, které už jsou ale minulostí. Intel má také nyní další želízka v ohni, co se týče specializovaných akcelerátorů. Zmínit můžeme třeba nový Pohoiki Beach pro AI nebo Nervana pro stejné účely. 

 

 

Co se ale týče grafických čipů, Intel vždy nabízel pouze řešení integrovaná v čipové sadě, na destičce vedle procesoru nebo už přímo v procesoru, a to s jedinou výjimkou. Tou je karta s čipem Intel 740, která nastoupila v době procesorů Pentium II, kdy byla aktuální sběrnice AGP. Intel ji vytvořil díky akvizici firmy Chips & Technologies a také zakoupením menšinového podílu v Real 3D. Tato karta měla na svou dobu ještě celkem slušný 3D výkon a byla jinak výborná ve 2D, nicméně šlo zároveň o premiéru i labutí píseň Intelu, který na ni už nikdy nenavázal. 

 

Před několika lety se však vedení firmy rozhodlo, že vyvine vlastní výkonné a samostatné grafické čipy, takže byl zlákán Raja Koduri z AMD, který dostal svou divizi a evidentně i dost volnou ruku na to, aby si do ní začal nabírat vhodné spolupracovníky. Později nám Koduri potvrdil, že do Intelu šel právě především kvůli zdrojům a možnostem, kterých se mu tak v AMD moc nedostávalo. A není divu, však Koduri zažil v AMD velice hubená léta, kdy firma třela bídu, připravovala jako naději do budoucna především Zen jako svou hlavní volbu, do čeho investovat. Nyní tak budeme mít možnost sledovat, s čím Koduri přijde pod křídly firmy, která si na nedostatek financí pro vývoj opravdu nemůže stěžovat. 

 

 

 

Intel s architekturou Xe spojuje také heslo "myslete exponenciálně", pod kterým si můžeme představit řadu věcí a co to bude opravdu znamenat, to se ještě teprve dozvíme. Nicméně už nyní je zřejmé, že Xe nebude pouze o nové grafické architektuře, ale také o pokročilých způsobech pouzdření. 

 

záměr Intelu nabízet multičipová řešení s pokročilými způsoby pouzdření je více než jasný

 

Samotná grafická architektura pro Xe není výsledek Koduriho práce. Jak nyní již bývalý CEO Intelu Brian Krzanich loni uvedl, v Intelu se na ní pracuje již roky, takže kdo by snad byl skeptický k tomu, co Koduri za necelé tři roky v Intelu může a nemůže dokázat, pak tuto otázku řešit nemusí. 

 

Dávno také víme, že první Xe jsou spojeny s 10nm procesem Intelu, respektive s jeho vylepšenou verzí (dejme tomu 10nm+), která nastoupí právě v příštím roce. Intel má přitom už nyní na trhu 10nm procesory Ice Lake, takže tento proces víceméně zvládá. My jsme přitom v poslední době řešili především to, že první 10nm generace nedokáže co do výše taktů obstát vedle už dávno vyladěného 14nm procesu, což je ale v případě GPU bezpředmětné už jen kvůli tomu, že zde nebude jak a co srovnávat. A krom toho grafické čipy obecně pracují na daleko nižších taktech než procesory. 

 

 

Dalším důležitým ukazatelem vyspělosti výrobního procesu je výtěžnost, čili množství chyb a ve výsledku nefunkčních čipů na vyrobeném waferu. Pravděpodobnost nefunkčního čipu se pochopitelně zvyšuje s jeho velikostí a právě zde přichází na řadu téma nových způsobů pouzdření. 

 

Dnes tu máme rozkouskované procesory AMD využívající najednou čipy vyrobené různými procesy, které jsou ale stále propojeny v rámci substrátové destičky. Technologie EMIB, kterou již Intel nasadil ve svých Kaby Lake-G, však umožní díky křemíkovým můstkům pod okraji čipů vytvořil velice husté spoje a jimi pospojovat dohromady více jader efektivně do jednoho. Ještě nikdo nic takového v případě GPU nevytvořil, takže Intel by byl první, ale to už předbíháme. 

 

 

Když si ale poskládáme dostupné střípky informací, vychází nám z toho architektura, která bude čipově modulární, díky čemuž bude moci nabídnout velice široké rozpětí výkonu a právě proto Intel mluví o "exponenciálním uvažování". Otázka je, zda to bude platit už třeba pro Arctic Sound, čili Xe pro běžné zákazníky a jejich PC. Ostatně Intel se nebojí ani nasazení technologie Foveros, která jde ještě dále a vedle skládání čipů vedle sebe a jejich propojování počítá i s jejich vrstvením, ale ta se zatím zdaleka nebude hodit pro vše.