اینتل پردازنده 14 نانومتری Cooper Lake را در سال 2019 عرضه می کند

سرورها از جمله دستگاه‌هایی هستند که با مجهز بودن به قابلیت یادگیری ماشین، خدمات بسیار زیادی ارائه خواهند داد. شرکت اینتل در این زمینه در صدد طراحی، معرفی و عرضه دستاوردهای جدیدی است.

اینتل در کنفرانس نوآوری Data-Centric به صورت رسمی برنامه پردازنده‌های زئون (Xeon) خود را برای سال 2018 – 2019 شرح داد. براساس آنچه که انتظار می‌رفت این شرکت پلتفرم‌های در دست ساخت خود یعنی Cascade Lake، Cooper Lake-SP و Ice Lake-SP را تایید نمود. اواخر سال جاری این شرکت، در بخش پلتفرم سرورها از پردازنده‌های 14 نانومتری Cascade Lake رونمایی خواهد کرد. این پردازنده‌ها امنیت سخت افزارها در مقابل حمله‌ها و حفاظت در بربر آسیب‌های امنیتی مربوط به حافظه را به ارمغان می‌آورند. همچنین تراشه‌های جدید Cascade Lake از قابلیت ارتقای یادگیری عمیق (Deep Learning Boost) مربوط به ساختار آموزش شبکه‌های عصبی پیچیده یعنی AVX512_VNNI نیز پشتیبانی خواهند کرد (در ابتدا انتظار می‌رفت این قابلیت بخشی از وظایف پردازنده Ice Lake-SP باشد اما این قابلیت در یک نسل قبل از آن قرار داده شده است).

با این حساب تراشه Cooper Lake-SP در سال 2019 و زودتر از موعدی که قبلا در خبرها آمده بود، معرفی خواهد شد. از طرفی پردازنده‌های Cooper Lake بر اساس فرایند ساخت پردازنده‌های 14 نانومتری ساخته خواهند شد و از برخی ویژگی‌های جدید مانند BFLOAT16 برخوردار خواهند بود. از طرف دیگر همان‌طور که انتظار می‌رفت پردازنده‌های Ice Lake-SP نیز برای عرضه در سال 2020 برنامه‌ریزی شده‌اند.

یکی از موارد قابل توجه در مورد برنامه زئون این است که پردازنده‌های Cascade Lake در چهارماهه آخر 2018 معرفی می‌شوند. با این برنامه به نظر می‌رسد که اینتل قصد ایجاد رقابت داخلی برای ایجاد پلتفرم‌های جدید را به صورت پشت سر هم ندارد. به همین دلیل است که دیگر تراشه‌ها در سال‌های 2019 و 2020 معرفی و عرضه خواهند شد. البته به طور مشخص اینتل تاریخ دقیقی برای عرضه محصولات ICL و CPL بیان نکرده است که البته ممکن است این معرفی در یکی از تاریخ‌های بیان شده انجام پذیرد.

در حالی‌که Cascade Lake اساسا بر مبنای پلتفرم سخت افزاری Skylake-SP بوده که سال گذشته معرفی شده است، Cooper Lake و Ice Lake از پلتفرم سخت افزاری جدیدی بهره خواهند برد. با توجه به آنچه که قبلا نیز در خبرها آمده بود، پلتفرم سرور تراشه Cooper Lake و Ice Lake از سوکت پردازنده LGA4189 استفاده می‌کند و از یک ساب سیستم هشت کاناله برای هر سوکت پشتیبانی خواهد کرد.

اینتل مدت‌ها است به این قضیه پی برده که کارایی مهم‌تر از اندازه است. چراکه بسیاری از مشتریان سفارشاتی دارند که پردازنده‌ها می‌بایست الگوریتم‌های منحصر به فردی را اجرا کنند. در این راستا می‌توانیم گوگل را مثال بزنیم. این شرکت، اولین شرکتی بود که زئون نیمه سفارشی را برای اولین بار در سال 2008 دریافت کرد. این در حالی است که امروزه این چنین پردازنده‌هایی بیش از نیمی از تولیدات اینتل را برای مشتریان تشکیل می‌دهند. به گفته شرکت اینتل استفاده از چنین پردازنده‌هایی در آینده به صورت اختصاصی برای کلاینت‌های خاصی تولید خواهد شد. در حقیقت آن‌ها می‌خواهند که IP محرمانه خود را حفظ کنند. بنابراین ممکن است این تراشه کنار گذاشته شود. در این راستا پردازنده‌های اینتل و پلتفرم‌ها باید طوری ساخته شوند که انواع مختلف IP را قبول کنند.

درنتیجه در کنفرانس نوآوری‌های اینتل  چند نکته کلیدی دیگر وجود داشت:

زمانبندی و رقابت

درواقع چیزی که هنوز به طور کامل مشخص نیست برنامه زمانی اینتل است. اینتل براساس رسمی که دارد معمولا بعد از معرفی پردازنده جدید طی یک فاصله زمانی 12 تا 18 ماهه آن را عرضه خواهد کرد. همان‌طور که تاکنون می‌دانیم Cascade Lake در اواخر 2018 معرفی می‌شود و در هر صورت در سال 2019 عرضه خواهد شد. در زمینه تولیدات دیگر مانند Ice Lake که در سال 2020 معرفی خواهد شد اوضاع چنین خواهد بود و ما باید 12 ماه بعد از معرفی منتظر عرضه آن باشیم. این موضوع دو چیز را روشن خواهد کرد:

یک اینکه اینتل بازار سرورها را به سرعت به روز رسانی می‌کند. از آنجایی که بازار سرورها خیلی کند و آهسته مورد به روز رسانی قرار می‌گیرند بنابراین انتظار می‌رود اینتل با عرضه پردازنده‌های آتی خود این بازار را آپدیت کند. بعلاوه آپشن‌هایی که در ادامه بیان خواهد شد و اینکه این پردازنده‌ها چگونه کار خواهند کرد، مساله‌ای است که از سوی اینتل مشخص می‌شود.

از طرف دیگر اگر اینتل بخواهد محصولات منحصر به فرد خود را به کلاینت‌ها با IP اختصاصی عرضه کند احتمال دارد که قیمت را افزایش دهد. برخی از رسانه‌ها گزارش داده‌اند که قیمت اجزای جدید افزایش خواهد یافت و این افزایش قیمت با آپدیت و بهره‌مندی از سیستم‌های قوی‌تر و ایمن‌تر برای مشتریان جبران خواهد شد.

مقابله با خطرات امنیتی

این موضوع ما را به سمت سوال بزرگی هدایت خواهد کرد. با ظهور تهدیدات امنیتی Spectre و Meltdown و دیگر مسائل امنیتی، شرکت‌های اینتل و مایکروسافت برای حل این مسائل اغلب به صورت نرم افزاری همکاری می‌کنند. موضوع قابل توجه در این زمینه این است که ناکامی در این زمینه باعث کاهش قابل توجه سرعت خواهد شد. در این راستا نیز در مواردی عملکرد پردازنده‌های اینتل به میزان 3 تا 10 درصد کاهش یافته است. این در حالی است که از برخی جنبه‌ها ما انتظار داریم، پردازنده‌ها بتوانند ایرادات سخت افزاری را پوشش دهند، به طوری که عملکرد و سرعت تحت تاثیر قرار نگیرند.

این واقعیت که اسلاید نمایش داده شده در این کنفرانس به کاهش امنیت اشاره دارد گیج کننده است. آیا این مسائل و مشکلات سخت افزاری هستند و یا نرم افزاری؟ البته تاکنون براساس آنچه که اشاره کرده بودیم نقایص سخت افزاری تایید شده است. اما در این شرایط عملکرد پردازنده چگونه خواهد بود؟ آیا نیاز است که تراشه‌های جدید در این زمینه وارد عمل شوند؟ آیا حملات امنیتی آتی سخت‌تر خواهند بود؟ چه سوئیچ‌های اضافه‌ای باید در سفت‌افزارها گنجانده شود؟ این‌ها سوالاتی است که در زمینه امنیت سرورهای برای پردازنده‌های در دست ساخت اینتل قابل بیان خواهد بود.

ساختار جدید

پردازنده‌های جدید اینتل از ساختاری معماری جدیدی به نام VNNI پیروی می‌کنند. این ساختار مشابه ساختار معماری Ice Lake بوده اما اشاره چندانی در زمان کنفرانس به آن نشده است.

معماری VNNI یا شبکه های طولی عصبی متغیر از اعداد 8 بیتی و واحدهای AVX-512 پشتیبانی خواهند کرد. درواقع جالب است بدانید که این اقدام می‌تواند گامی رو به جلو در جهت ارتقای یادگیری ماشین و ارتقای عملکرد پردازنده‌های جدید در مقایسه با نسخه‌های پیشین باشد. معماری VNNI4 نوعی از ساختار VNNI است که در پردازنده Knights Mill وجود داشت. این در حالی است VNNI در Ice Lake نیز به چشم می‌خورد. اما با همه این توصیفات اینتل در تلاش برای استفاده از آن در Cascade Lake نیز بوده است، البته این امکان غیرممکن به نظر می‌رسید اما در نهایت اینتل می‌تواند از آن در دستاورد آتی استفاده نماید.

همچنین ما شاهد ساختار 16 بیتی bfloat16 در پردازنده Cooper Lake هستیم. درواقع bfloat16 فرمت داده‌ای بوده که اخیرا نیز توسط گوگل استفاده شده است. مانند اعداد 16 بیتی اعشاری که در روشی جدید از آن‌ها استفاده می‌کند. جالب است بدانید که حرف b در ساختار bfloat16 به معنی Brain (مغز) بوده و این را می‌رساند که فرمت داده‌ها برای ارتقای قابلیت یادگیری ماشین مناسب خواهد بود.

احتمالا باز هم در این راستا خبرهای بیشتری از اینتل دریافت خواهیم کرد که درباره جزئیات پردازنده‌هایی که در سال‌های آتی معرفی و عرضه می‌شوند، توضیحات بیشتری را ارائه خواهند داد. با این حال می‌توانید این خبرها را از بخش فناوری پلازا دنبال کنید.