英特尔发表超级运算CPU与GPU，更新未来两代的加速运算产品发展蓝图
全球高效能运算与超级电脑领域的下半年度盛会SC22，即将于下周展开（11月13日到18日
），主要运算平台厂商纷纷把握这个重要机会，公开展示他们目前最新推出的产品，并且
预告未来几年的发展路线，而在服务器市场激烈竞争的Intel与AMD，也抢先在大会召开前
一周，陆续发表相关的产品消息，其中Intel动作最快，抢先于11月9日发布新闻稿与影片
，正式发表超级运算产品线的CPU与GPU，也揭开2023年新一代服务器平台大战的序幕
今年英特尔陆续揭晓与发表最新一代资料中心CPU与GPU的相关消息，例如，5月在2022上
半年度用户大会Intel Vision，宣布下一代服务器处理器平台Sapphire Rapids，正式定
名为第四代Xeon Scalable；8月初与月底正式推出首款商用独立GPU产品Arc Pro系列，以
及首款资料中心GPU产品Data Center GPU Flex系列；9月底举行的2022下半年度用户大会
Innovation期间，他们展出代号为Ponte Vecchio的旗舰级资料中心GPU成品，并宣布这款
GPU与内建高频宽内存（HBM）的第四代Xeon Scalable处理器（代号为Sapphire Rapids
HBM），开始以刀锋模组的型态出货，率先供应美国能源部的阿贡国家实验室（Argonne
National Laboratory）使用，目的是建构效能领先全球的超级电脑Aurora。
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而在11月9日、SC22超级电脑大会前夕，英特尔抢先其他运算厂商一步，公开HPC与AI产品
相关消息，主角正是上述CPU与GPU——设立名为Intel Max系列的产品线，成员包含：
Sapphire Rapids HBM中央处理器，定名为Intel Xeon CPU Max系列，以及Ponte Vecchio
绘图处理器，定名为Intel Data Center GPU Max系列。
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根据英特尔的新闻稿指出，Intel Max系列预定上市时间是在2023年1月。其中的GPU产品
，已透过刀锋模组的形式供应阿贡国家实验室的Aurora超级电脑；Intel Max系列的CPU产
品则将提供多个超级电脑设置单位，例如：洛斯阿拉莫斯国家实验室、京都大学。
关于与阿贡国家实验室的合作，英特尔预告，在SC22大会期间，将共同揭露测试开发系统
Sunspot，这里面包含了128台可用于正式环境的刀锋运算模组，若是参与Aurora Early
Science Program计画的研究人员，在今年稍晚可开始存取这套系统。
而在Aurora超级电脑的发展上，英特尔期望能使其成为第一台双精度运算尖峰效能超越2
Exaflops的系统，未来也将借此展示同时搭配Intel Max系列CPU与GPU的单一系统配置，
当中使用超过1万台刀锋模组，每台模组的运算配置是2颗Xeon Max与6颗Data Center GPU
Max。
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除此之外，英特尔表示，目前已有多个与国家级安全与基础研究密切相关的高效能运算系
统，都将采用Intel Max系列，像是洛斯阿拉莫斯国家实验室的Crossroads，洛斯阿拉莫
斯、劳伦斯利物浦、桑迪亚这三个国家实验室共有的CTS-2，以及京都大学的Camphor3。
而在采用Intel Max系列的服务器部分，英特尔预告，在SC22大会现场，将会展出12个厂
牌、超过40款即将上市的系统设计。以Xeon Max系列而言，系统设计超过30款，响应英特
尔号召的厂牌，有HPE、联想、Dell、Supermicro、Atos、华硕、云达、富士通、技嘉、
浪潮、NEC、Hyve Solutions；而在Data Center GPU Max系列的运用上，系统设计超过15
款，厂牌有HPE、Dell、联想、Atos、浪潮、Supermicro、云达。
揭露更多规格与效能标竿数据，以及随之增加的惊人耗电量
关于SC22宣布的两大新产品，英特尔在2021年8月举行的架构日，就已公开当中所采用的
技术，以及组成的重要元件，而现在则是更多规格、外形选择、效能表现见真章的时刻。
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Intel Xeon CPU Max系列
根据英特尔最新公布的资讯，此系列处理器最多可内建56颗高效能核心，而且这些核心是
由4片晶砖所组成的，晶砖之间的相互连接，则是运用英特尔的嵌入式多芯片互连桥接（
EMIB）技术，耗电量控制在350瓦以内；除此之外，这系列处理器在芯片封装整合了64 GB
容量的高频宽内存HBM2/e，以及PCIe 5.0、CXL 1.1等系统I/O接口。
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基于这样的配置，Xeon CPU Max系列的每颗核心均可具备超过1 GB/s的高频宽内存存取
频宽，足以适应最常见的高效能运算工作负载。就实际的高效能运算工作负载而言，若以
AMD EPYC 7773X为基准，Xeon CPU Max系列可提供4.8倍的效能；若以Intel Xeon 8380
为基准，Xeon CPU Max系列可提供3倍的效能。
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在提供同样效能的条件之下，Xeon CPU Max系列搭配DDR5内存的系统，功耗减少幅度为
63％，若Xeon CPU Max系列仅搭配HBM内存的系统，功耗减少幅度达到68％；
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而在两种高效能运算测试标竿——全球气象系统模拟MPAS-A、分子动力学深度学习模型开
发DeePMD，Xeon CPU Max系列加速或改善幅度，可分别达到2.4倍（仅用HBM内存），以
及2.8倍（搭配DDR5内存）。
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Intel Data Center GPU Max系列
这是英特尔最顶级的资料中心GPU，锁定高效能运算与机器学习应用等类型的大型运算工
作负载，提供原生的光线追踪加速能力，是专为科学图解与动画处理需求所设计的产品，
最多可搭配128颗Xe-HPC架构的核心、128 GB的HBM2e内存、64 MB的L1快取内存，以
及打破业界纪录、内建高达408 MB的L2快取内存。
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而在产品外形的部分，这里有两种选择，一是双宽尺寸的PCIe接口卡，名为Max 系列1100
GPU；另一是开放加速器模组（OAM），提供Max 系列1350 GPU、Max 系列1550 GPU等两
款机型。
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这些机型本身也内建了53 Gb/s的序列／解序列转换器（Serdes），可透过Intel Xe Link
桥接器串联同样形式的Max系列GPU，例如，用户可串联4张PCIe接口卡形式的Max 1100，
或是8台OAM形式的Max 1350、Max 1550。
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在系统运算单元与耗电量等规格配置上，Max 1100搭配56颗Xe-HPC架构的核心与48GB的
HBM2e内存，热设计功耗（TDP）为300瓦，本身也内建53 Gb/s的序列／解序列转换器（
Serdes），可透过Intel Xe Link桥接器串联4张同款GPU加速卡；Max 1350搭配112颗Xe-
HPC架构的核心与96GB的HBM2e内存，热设计功耗为450瓦；Max 1550搭配128颗Xe-HPC架
构的核心与128 GB的HBM2e内存，热设计功耗为600瓦。
值得注意的是，在Max系列GPU的硬件形式上，英特尔还提供一种搭载4台OAM模组的子系统
主机板，同样透过Intel Xe Link串联多台GPU，而这个单板型态的子系统最多可提供
512GB的HBM2e内存，内存总频宽达到12.8 TB/s，热设计功耗为1800瓦和2400瓦。
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而在运算效能的呈现上，英特尔也首度揭露Max系列GPU的测试数据。以物理领域的虚拟反
应炉模拟处理NekRS为例，英特尔Max 系列GPU领先Nvidia A100的幅度为50％；另一个金
融交易领域用到的Riskfuel信用选择权定价分析处理，英特尔Max 系列GPU效能可达到
Nvidia A100的2.4倍。
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超算产品线到齐，下一代CPU、GPU、AI芯片名称陆续揭晓
在今年2月召开的英特尔投资者大会，该公司加速运算系统与绘图处理事业群（AXG）列出
三大主攻领域，与高效能运算、机器学习密切相关的超级运算（Super Compute）就是其
中之一，这里面提到英特尔今年会推出Sapphire Rapids HBM与Ponte Vecchio，也就是现
在定名的Max系列CPU与GPU，关于明年登场的超级运算产品，则以Xeon Next HBM与Ponte
Vecchio Next代称，并提到2024年预计推出融合CPU与GPU的XPU，代号为Falcon Shores；
而除了CPU与GPU，英特尔也将专攻多媒体与分析、代号为Arctic Sound-M的芯片（也就是
8月推出的Intel Data Center Flex系列GPU），放置在超级运算产品线。
5月底举行的欧洲年度国际超级电脑大会（ISC 2022）期间，英特尔首度揭露Ponte
Vecchio之后接班的资料中心GPU产品，代号为Rialto Bridge，将搭配160颗Xe架构核心，
提供符合OAM 2.0规格的模组外形选择，预计2023年中能开始提供样品。Sapphire Rapids
HBM之后的下一代产品，则以Xeon Next称呼。
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到了11月初英特尔发表Max系列CPU与GPU之际，也重新汇整了超级运算的产品发展蓝图。
例如，通用服务器CPU在第四代Xeon Scalable系列处理器推出后，下一代由代号为
Emerald Rapids的Xeon处理器接棒，再下一代则是 Granite Rapids；而最新登场的Xeon
CPU Max系列，将横跨第四代Xeon Scalable与Emerald Rapids，后续交由Falcon Shores
这款XPU产品。
资料中心GPU现在将开始主打代号Ponte Vecchio的Max系列GPU，下一代仍将继续以Max系
列GPU为名，但会是代号为Rialto Bridge接棒，再下一代同样是交由Falcon Shores。
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至于超级运算的第三条路线，原本英特尔在自家投资者大会与ISC 2022大会，都是以
Arctic Sound-M作为代表产品，只是前者将其定位归类于多媒体与分析，后者改为视觉处
理云端服务（Visual Cloud），但英特尔在11月初SC22大会前夕发布的影片中，深度学习
成为第三路线，主打Habana Gaudi系列芯片，而今年5月已发表Habana Gaudi 2，在这份
最新公布的超级运算发展蓝图中，英特尔列上了Habana Gaudi 3，表示此系列还有后继推
出的产品，但其后同样是交由Falcon Shores总其大成。这也意味着未来英特尔超级运算
产品线将整并为两大解决方案，一是Xeon处理器，另一是结合x86与Xe架构的XPU。
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https://www.ithome.com.tw/tech/154162