Exclusif: les documents internes Intel Xe révèlent un GPU de 500 watts et une conception en « tuile »

Intel prévoit de fabriquer des cartes graphiques discrètes, et oui, c'est passionnant. Mais jusqu’à présent, il a gardé le contrôle sur les détails. Plus maintenant.

Digital Trends a obtenu des parties d'une présentation interne du groupe Intel Data Center qui donne un premier aperçu réel de ce que Intel Xe (nom de code « Arctic Sound ») est capable de. La présentation détaille les fonctionnalités qui étaient actuelles au début de 2019, bien qu'Intel ait peut-être modifié certains de ses plans depuis lors.

Ces détails montrent qu'Intel prend au sérieux attaquer Nvidia et AMD sous tous les angles possibles et offrez le meilleur aperçu des GPU jusqu'à présent. La société a clairement l’intention de voir grand avec la nouvelle gamme de cartes graphiques, notamment une avec une puissance thermique de conception (TDP) de 500 watts – la plus élevée que nous ayons jamais vue chez un fabricant.

Intel a refusé de commenter lorsque nous avons contacté un porte-parole pour obtenir une réponse.

Les graphiques Xe d'Intel utilisent des chipsets « tuiles », probablement avec 128 unités d'exécution chacun

Xe est l’architecture unique et unificatrice d’Intel pour toutes ses nouvelles cartes graphiques, et les diapositives fournissent de nouvelles informations sur la conception d’Intel.

La documentation montre que les GPU Intel Xe utiliseront des modules « tuiles ». Intel n'appelle pas ces « chiplets » dans la documentation, mais la société a révélé en novembre que ses Les cartes Xe utiliseraient un système multi-die, emballés ensemble par Empilement Foveros 3D.

La technique peut être similaire à celle mise au point par AMD dans ses processeurs Zen (ce qui est logique: réfléchissez à qui Intel a embauché). En graphisme, cette approche diffère de la façon dont les cartes AMD et Nvidia sont conçues.

Les cartes répertoriées incluent un GPU à une tuile au bas de la pile, une carte à deux tuiles et une carte à quatre tuiles au maximum.

La documentation n'indique pas combien d'unités d'exécution (UE) seront incluses dans chaque tuile, mais la tuile compte s'aligner sur une fuite de pilote de mi-2019 répertoriant trois GPU Intel et leurs UE correspondantes: 128, 256 et 512. Si chaque tuile est supposée avoir 128 EU, la configuration 384-EU est manquante. Cela correspond à la configuration à trois tuiles manquante dans les diapositives divulguées que nous avons reçues.

Nous supposons que Xe utilisera la même architecture de base partagée par la précédente société. Graphiques Irisu Plus (Gen 11) puisque Xe (Gen 12) arrive juste un an plus tard. Les GPU Intel Gen 11 contenaient une tranche, divisée en huit « sous-tranches », chacune contenant huit UE pour un total de 64.

C'est la base de Xe, qui commencera à rassembler plusieurs tranches dans un seul package. Selon le même calcul, une seule tuile comporterait deux de ces tranches (soit 128 UE). Le GPU à deux tuiles comporterait donc quatre tranches (ou 256 UE) et le quatre tuiles aurait huit tranches (ou 512 UE).

Intel a investi dans des connexions multi-puces qui pourraient permettre à ces tuiles de fonctionner avec une efficacité élevée, connues sous le nom d'EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) - peut-être le « co-EMIB » évoqué par Intel l’été dernier. C’est une technologie qu’Intel a lancée à l’époque révolutionnaire mais Les malheureuses puces Kaby Lake-G à partir de 2018.

La puissance thermique de conception variera de 75 à 500 watts

Intel a au moins trois cartes distinctes en préparation, avec un TDP allant de 75 watts à 500. Ces chiffres représentent toute la gamme de graphiques, depuis les cartes grand public d'entrée de gamme jusqu'aux pièces de centre de données de classe serveur.

Prenons-les un par un, en commençant par le bas. Le TDP de base de 75 watts à 150 watts s'applique uniquement aux cartes avec une seule tuile (et, vraisemblablement, 128 UE). Celles-ci semblent les plus adaptées aux systèmes grand public et correspondent à l’aperçu que nous avons vu jusqu’à présent d’une carte appelée « DG1 ».

Au CES 2020, Intel a dévoilé le DG1-SDV (véhicule de développement logiciel), une carte graphique de bureau discrète. Il ne comportait pas de connecteur d’alimentation externe, ce qui indique qu’il s’agissait probablement d’une carte de 75 watts. Cela correspond à la carte SDV à 1 tuile répertoriée en premier dans le tableau ci-dessus.

Il est difficile de dire à quel point la partie 150 watts peut différer du DG1-SDV. Cependant, un TDP de 150 watts serait théoriquement en adéquation avec Le RTX 2060 de Nvidia (évalué pour 160 watts) et AMD RX 5600XT (évalué pour 160 watts, après une récente mise à jour du BIOS).

Malgré le design flashy du carénage du DG1, Intel a insisté sur le fait qu'il était réservé aux développeurs et aux fournisseurs de logiciels. Les cartes répertoriées sur le graphique comme « RVP » (plateforme de validation de référence) peuvent être des produits que nous nous attendons à ce qu'Intel vende. On ne sait pas encore dans quelle mesure le RVP et le SDV se ressembleront, surtout si Intel prépare des versions grand public et serveur de ces GPU.

Au-delà de ces options, qui peuvent être liées aux produits grand public, Intel semble proposer des cartes graphiques Intel Xe plus extrêmes. Les deux consomment plus d’énergie qu’un ordinateur domestique classique ne peut en fournir.

Le premier est un GPU à deux tuiles avec un TDP de 300 watts. Si celle-ci était vendue aux joueurs aujourd’hui, elle dépasserait facilement la consommation électrique des cartes graphiques de jeu haut de gamme actuelles. Son TDP est évalué à 50 watts de plus que celui déjà gourmand en énergie Nvidia RTX 2080Ti.

À en juger par le seul TDP, ce produit constitue probablement un concurrent du modèle 280 watts. Titane RTX GPU de station de travail ou la Tesla V100 de 300 watts, l'ancienne carte de centre de données de Nvidia. Il s’agit probablement d’un poste de travail destiné à répondre au deuxième pilier de la stratégie d’Intel, qualifié de « haute puissance ». Intel les définit comme des produits conçus pour des activités telles que le transcodage multimédia et l'analyse.

La véritable solution hautes performances est la carte graphique à 4 tuiles de 400 à 500 watts située en haut de la pile. Cela consomme beaucoup plus d’énergie que n’importe quelle carte vidéo grand public de la génération actuelle, et plus que les cartes de centre de données actuelles.

En conséquence, la carte à 4 tuiles spécifie une alimentation de 48 volts. Cela n’est fourni que dans les alimentations des serveurs, confirmant ainsi que l’Intel Xe le plus puissant n’apparaîtra pas comme un composant grand public. La puissance de 48 volts est peut-être ce qui permet à Intel d'atteindre 500 watts. Alors que les alimentations de jeu les plus extrêmes peuvent gérer une carte vidéo de 500 watts, la plupart ne le peuvent pas.

En novembre 2019, Intel a annoncé « Ponte Vecchio », que la société a appelé le « premier GPU exascale » pour les centres de données. C'est une carte 7 nm qui utilise un nombre de technologies de connexion de chipsets pour atteindre cette puissance.

Cela semble certainement convenir à cette carte à 4 tuiles de 500 watts, bien qu'Intel affirme que Ponte Vecchio ne devrait pas sortir avant 2021. C'était également signalé à l'époque que Ponte Vecchio utiliserait une interface Compute eXpress Link (CXL) sur une connexion PCI-e 5.0 et un package Foveros à huit chipsets.

Xe utilise la mémoire HBM2e et prend en charge PCI-e 4.0

Des rumeurs circulent selon lesquelles Intel utiliserait une mémoire HBM coûteuse et à large bande passante par rapport à la GDDR5 ou à la GDDR6 plus conventionnelle. D'après notre documentation, les rumeurs sont vraies. La dernière carte graphique majeure à utiliser HBM2 était la AMD Radeon VII, bien que les cartes Radeon ultérieures soient depuis passées au GDDR6, comme les GPU de Nvidia.

La documentation précise que Xe utilisera HBM2e, qui est la dernière évolution de la technologie. Cela correspond bien à une annonce de SK Hynix et Samsung selon laquelle les pièces HBM2e seraient lancées en 2020. Les documents détaillent également comment la mémoire sera conçue, attachée directement au package GPU et utilisant des « matrices de RAM 3D empilées les unes sur les autres ».

Bien que cela ne soit pas mentionné, Xe utilisera probablement Empilement Foveros 3D pour l'interconnexion entre plusieurs matrices, et également pour rapprocher la mémoire de la matrice.

La chose la moins surprenante à confirmer concernant Intel Xe est la compatibilité PCI-e 4. Les cartes Radeon d'AMD de 2019 prennent toutes en charge la dernière génération de PCI-e, et nous nous attendons à ce que Nvidia s'y conforme également en 2020.

Les GPU cibleront tous les segments

Intel a créé une architecture unique qui s'étend de ses graphiques intégrés pour ordinateurs portables fins jusqu'à l'informatique haute performance conçue pour l'ingénierie des données et l'apprentissage automatique. Cela a toujours été le message d’Intel, et la documentation que nous avons reçue le confirme.

Les cartes discrètes pour les jeux ne représentent qu’une petite partie de la pile de produits. Les diapositives montrent qu'Intel prévoit de nombreuses utilisations, notamment le traitement et la diffusion multimédia, les graphiques à distance (jeux), l'analyse multimédia, l'AR/VR immersif, l'apprentissage automatique et le calcul haute performance.

Où cela nous mène-t-il?

Il est trop tôt pour dire si la plongée ambitieuse d’Intel dans les cartes graphiques discrètes perturbera AMD et Nvidia. Nous n’entendrons probablement pas plus de détails officiels sur Xe avant le Computex 2020.

Pourtant, il est clair qu’Intel ne boite pas dans le lancement de ses premières cartes graphiques discrètes. La société sera en concurrence avec Nvidia et AMD sur tous les marchés clés: entrée de gamme, milieu de gamme et HPC.

S’ils parviennent à s’implanter ne serait-ce que dans l’un de ces trois domaines, Nvidia et AMD auront un nouveau concurrent puissant. Une troisième option, en dehors du duopole actuel, devrait signifier de meilleurs choix à des prix plus agressifs. Qui ne veut pas de ça ?

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