Exclusivo: documentos internos Intel Xe revelan GPU de 500 vatios y diseño 'Tile'

Intel planea fabricar tarjetas gráficas discretas y sí, eso es emocionante. Pero hasta ahora, se han mantenido en secreto los detalles. No más.

Digital Trends ha obtenido partes de una presentación interna del grupo de centros de datos de Intel que dan una primera mirada real a lo que Intel Xe (nombre en código “Arctic Sound”) es capaz de. La presentación detalla características que estaban vigentes a principios de 2019, aunque es posible que Intel haya cambiado algunos de sus planes desde entonces.

Estos detalles muestran que Intel se toma en serio atacando a Nvidia y AMD desde todos los ángulos posibles y proporciona la mejor visión de las GPU hasta el momento. La compañía claramente tiene la intención de ir a lo grande con la nueva línea de tarjetas gráficas, en particular una con una potencia de diseño térmico (TDP) de 500 vatios, la mayor cantidad que jamás hayamos visto de cualquier fabricante.

Intel se negó a hacer comentarios cuando nos comunicamos con un portavoz para obtener una respuesta.

Los gráficos Xe de Intel utilizan chiplets "tile", probablemente con 128 unidades de ejecución cada uno

Xe es la arquitectura única y unificadora de Intel en todas sus nuevas tarjetas gráficas, y las diapositivas brindan nueva información sobre el diseño de Intel.

La documentación muestra que las GPU Xe de Intel utilizarán módulos "mosaico". Intel no llama a estos "chiplets" en la documentación, pero la compañía reveló en noviembre que su Las tarjetas Xe usarían un sistema de múltiples troqueles, empaquetados juntos por Apilado Foveros 3D.

La técnica puede ser similar a la iniciada por AMD en sus procesadores Zen (lo cual tiene sentido: considere a quién ha contratado Intel). En gráficos, este enfoque difiere de cómo se diseñan las tarjetas AMD y Nvidia.

Las tarjetas enumeradas incluyen una GPU de un mosaico en la parte inferior de la pila, una tarjeta de dos mosaicos y una tarjeta de cuatro mosaicos al máximo.

La documentación no indica cuántas unidades de ejecución (UE) se incluirán en cada mosaico, pero el mosaico cuenta Alinearse con una filtración de controladores de mediados de 2019 que enumeraba tres GPU Intel y sus UE correspondientes: 128, 256 y 512. Si se supone que cada mosaico tiene 128 UE, falta la configuración de 384 UE. Eso concuerda con la configuración de tres mosaicos que falta en las diapositivas filtradas que recibimos.

Suponemos que Xe utilizará la misma arquitectura básica compartida por el anterior de la empresa. Gráficos de Irisu Plus (Gen 11) ya que Xe (Gen 12) llega justo un año después. Las GPU Gen 11 de Intel contenían una porción, que se dividió en ocho “subporciones”, cada una con ocho UE para un total de 64.

Esta es la base de Xe, que comenzará a reunir múltiples segmentos en un solo paquete. Según los mismos cálculos, un solo mosaico incluiría dos de estos sectores (o 128 UE). La GPU de dos mosaicos, entonces, contaría con cuatro sectores (o 256 UE) y la de cuatro mosaicos tendría ocho sectores (o 512 UE).

Intel ha invertido en conexiones de múltiples matrices que podrían permitir que estos mosaicos funcionen con alta eficiencia, conocidas como EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge), tal vez el “co-EMIB” mencionado por Intel el verano pasado. Es una tecnología que Intel debutó en el revolucionario pero chips Kaby Lake-G desafortunados desde 2018.

La potencia de diseño térmico oscilará entre 75 y 500 vatios.

Intel tiene al menos tres tarjetas distintas en proceso, con un TDP que va desde 75 vatios hasta 500. Estos números representan toda la gama de gráficos, desde tarjetas de consumo de nivel básico hasta piezas de centro de datos de clase servidor.

Veámoslos uno a la vez, comenzando desde abajo. El TDP básico de 75 vatios a 150 vatios se aplica sólo a tarjetas con un solo mosaico (y, presumiblemente, 128 UE). Parecen los más adecuados para sistemas de consumo y se alinean con la vista previa que hemos visto hasta ahora de una tarjeta llamada "DG1".

En CES 2020, Intel reveló el DG1-SDV (vehículo de desarrollo de software), una tarjeta gráfica de escritorio discreta. No tenía un conector de alimentación externo, lo que indicaba que probablemente se trataba de una tarjeta de 75 vatios. Esa es una coincidencia con la tarjeta SDV de 1 mosaico que figura en primer lugar en el cuadro anterior.

Es difícil decir en qué medida la pieza de 150 vatios podría diferir del DG1-SDV. Sin embargo, un TDP de 150 vatios estaría teóricamente a la altura de RTX 2060 de Nvidia (clasificado para 160 vatios) y AMD RX 5600XT (clasificado para 160 vatios, después de una actualización reciente del BIOS).

A pesar del llamativo diseño de la cubierta del DG1, Intel insistió en que es sólo para desarrolladores y proveedores de software. Las tarjetas que figuran en el cuadro como “RVP” (plataforma de validación de referencia) pueden ser productos que esperaríamos que Intel vendiera. Hasta el momento se desconoce en qué medida se parecerán RVP y SDV, especialmente si Intel está preparando versiones de estas GPU para consumidores y servidores.

Más allá de estas opciones, que pueden correlacionarse con productos de consumo, Intel parece tener tarjetas gráficas Intel Xe más extremas. Ambos consumen más energía de la que puede proporcionar una PC doméstica típica.

La primera es una GPU de dos mosaicos con un TDP de 300 vatios. Si esto se vendiera a los jugadores hoy en día, superaría fácilmente el consumo de energía de las tarjetas gráficas para juegos de primer nivel actuales. Su TDP tiene una potencia de 50 vatios más que el que ya consume mucha energía. Nvidia RTX 2080Ti.

A juzgar solo por el TDP, este producto probablemente encaje como competidor del modelo de 280 vatios. Titán RTX GPU de estación de trabajo o la Tesla V100 de 300 vatios, la tarjeta de centro de datos más antigua de Nvidia. Probablemente sea una parte de la estación de trabajo para cumplir con el segundo pilar de la estrategia de Intel, denominado "alta potencia". Intel los define como productos fabricados para actividades como la transcodificación y el análisis de medios.

La verdadera solución de alto rendimiento es la tarjeta gráfica de 4 mosaicos y de 400 a 500 vatios que se encuentra en la parte superior de la pila. Esto consume mucha más energía que cualquier tarjeta de video de consumo de la generación actual y, para empezar, más que las tarjetas de centro de datos actuales.

Como resultado, la tarjeta de 4 mosaicos especifica una alimentación de 48 voltios. Esto solo se proporciona en las fuentes de alimentación del servidor, lo que confirma efectivamente que el Intel Xe más potente no aparecerá como pieza de consumo. La potencia de 48 voltios puede ser lo que permita a Intel llegar a 500 vatios. Si bien las fuentes de alimentación para juegos más extremas pueden soportar una tarjeta de video de 500 vatios, la mayoría no puede.

En noviembre de 2019, Intel anunció “Ponte Vecchio”, que la compañía llamó la “primera GPU exaescala” para centros de datos. Es una tarjeta de 7 nm que utiliza un número de tecnologías de conexión de chiplets para alcanzar ese poder.

Ciertamente parece adecuado para esta tarjeta de 4 mosaicos y 500 vatios, aunque Intel dice que Ponte Vecchio no saldrá hasta 2021. Fue también informó en su momento que Ponte Vecchio usaría una interfaz Compute eXpress Link (CXL) a través de una conexión PCI-e 5.0 y un paquete Foveros de ocho chips.

Xe usa memoria HBM2e y admite PCI-e 4.0

Han circulado rumores acerca de que Intel utiliza memorias costosas y de alto ancho de banda (HBM) en lugar de GDDR5 o GDDR6 más convencionales. Según nuestra documentación, los rumores son ciertos. La última tarjeta gráfica importante que utilizó HBM2 fue la AMD Radeon VII, aunque las tarjetas Radeon posteriores han pasado a GDDR6, como las GPU de Nvidia.

La documentación especifica que Xe utilizará HBM2e, que es la última evolución de la tecnología. Se alinea bien con un anuncio de SK Hynix y Samsung de que las piezas HBM2e se lanzarían en 2020. Los documentos también detallan cómo se diseñará la memoria, se conectará directamente al paquete de GPU y se utilizarán “troqueles de RAM 3D apilados uno sobre el otro”.

Aunque no se menciona, es probable que Xe use Apilado Foveros 3D para interconectar entre múltiples troqueles y también para acercar la memoria al troquel.

Lo menos sorprendente que se puede confirmar sobre Intel Xe es la compatibilidad con PCI-e 4. Todas las tarjetas Radeon de AMD de 2019 son compatibles con la última generación de PCI-e, y esperamos que Nvidia también lo cumpla en 2020.

Las GPU se dirigirán a todos los segmentos

Intel ha creado una arquitectura única que escala desde sus gráficos integrados para computadoras portátiles delgadas hasta computación de alto rendimiento diseñada para ingeniería de datos y aprendizaje automático. Ese siempre ha sido el mensaje de Intel y la documentación que hemos recibido lo confirma.

Las tarjetas discretas para juegos son sólo una pequeña parte de la gama de productos. Las diapositivas muestran los planes de Intel para numerosos usos, incluido el procesamiento y la entrega de medios, gráficos remotos (juegos), análisis de medios, AR/VR inmersiva, aprendizaje automático y computación de alto rendimiento.

¿Dónde nos deja eso?

Es demasiado pronto para decir si la ambiciosa inmersión de Intel en las tarjetas gráficas discretas afectará a AMD y Nvidia. Probablemente no escuchemos más detalles oficiales sobre Xe hasta Computex 2020.

Aún así, está claro que Intel no está cojeando en el lanzamiento de sus primeras tarjetas gráficas discretas. La compañía competirá con Nvidia y AMD en todos los mercados clave: nivel de entrada, rango medio y HPC.

Si puede establecerse incluso en una de estas tres áreas, Nvidia y AMD tendrán un nuevo competidor fuerte. Una tercera opción, aparte del duopolio actual, debería significar mejores opciones a precios más agresivos. ¿Quién no quiere eso?

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