Eksklusivt: Intern Intel Xe Docs Reveal 500-Watt GPU og "Tile" Design

Intel planlegger å lage diskrete grafikkort, og ja, det er spennende. Men så langt har det holdt tett på detaljene. Ikke lenger.

Digital Trends har fått deler av en intern presentasjon fra Intels Data Center-gruppe som gir den første virkelige titten på hva Intel Xe (kodenavnet "Arctic Sound") er i stand til. Presentasjonen beskriver funksjoner som var gjeldende fra begynnelsen av 2019, selv om Intel kan ha endret noen av planene siden den gang.

Disse detaljene viser at Intel mener alvor angriper Nvidia og AMD fra alle mulige vinkler, og gir det beste utseendet på GPUene så langt. Selskapet har helt klart til hensikt å gå stort med den nye linjen med grafikkort, spesielt et med en termisk designeffekt (TDP) på 500 watt - det meste vi noen gang har sett fra noen produsent.

Intel nektet å kommentere da vi kontaktet en talsperson for et svar.

Intels Xe-grafikk bruker "flis"-brikker, sannsynligvis med 128 utførelsesenheter hver

Xe er Intels enkle, samlende arkitektur på tvers av alle de nye grafikkortene, og lysbildene gir ny informasjon om Intels design.

Dokumentasjonen viser at Intels Xe GPUer vil bruke "flis"-moduler. Intel kaller ikke disse "chiplets" i dokumentasjonen, men selskapet avslørte i november at det er Xe-kort ville bruke et multi-die-system, pakket sammen av Foveros 3D stabling.

Teknikken kan være lik den som ble utviklet av AMD i sine Zen-prosessorer (noe som gir mening: vurdere hvem Intel har ansatt). I grafikk skiller denne tilnærmingen seg fra hvordan AMD- og Nvidia-kort er utformet.

Kortene som er oppført inkluderer en GPU med én flis nederst i stabelen, et kort med to fliser og et maksimalt kort med fire fliser.

Dokumentasjonen angir ikke hvor mange utførelsesenheter (EU) som skal inkluderes i hver flis, men flisen teller stille opp med en driverlekkasje fra midten av 2019 som listet opp tre Intel GPU-er og deres tilsvarende EU-er: 128, 256 og 512. Hvis hver brikke antas å ha 128 EU-er, mangler 384-EU-konfigurasjonen. Det stemmer overens med den manglende konfigurasjonen med tre fliser fra de lekkede lysbildene vi mottok.

Vi antar at Xe vil bruke den samme grunnleggende arkitekturen som deles av selskapets tidligere Irisu Plus (Gen 11) grafikk siden Xe (Gen 12) kommer bare ett år senere. Intels Gen 11 GPUer inneholdt en skive, som ble delt inn i åtte "underskiver", som hver inneholdt åtte EU-er for totalt 64.

Dette er grunnlaget for Xe, som vil begynne å bringe flere skiver sammen i en enkelt pakke. Med samme matematikk vil en enkelt brikke inneholde to av disse skivene (eller 128 EU-er). GPUen med to fliser vil da ha fire skiver (eller 256 EU-er), og fire-flisen vil få åtte skiver (eller 512 EU-er).

Intel har investert i multi-die-tilkoblinger som kan gjøre det mulig for disse flisene å fungere med høy effektivitet, kjent som EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) – kanskje «med-EMIB» nevnt av Intel i fjor sommer. Det er en teknologi som Intel debuterte i det revolusjonerende men skjebnesvangre Kaby Lake-G chips fra 2018.

Termisk designeffekt vil variere fra 75 til 500 watt

Intel har minst tre forskjellige kort på gang, med en TDP som strekker seg fra 75 watt helt opp til 500. Disse tallene representerer hele spekteret av grafikk, fra forbrukerkort på inngangsnivå helt opp til datasenterdeler i serverklasse.

La oss ta dem en om gangen, og starter nederst. Basis 75-watt til 150-watt TDP gjelder bare for kort med en enkelt brikke (og, antagelig, 128 EU-er). Disse virker best egnet for forbrukersystemer, og stemmer overens med forhåndsvisningen vi har sett så langt av et kort kalt "DG1."

På CES 2020, Intel avslørte DG1-SDV (programvareutviklingskjøretøy), et diskret stasjonært grafikkort. Den hadde ikke en ekstern strømkontakt, noe som indikerer at det sannsynligvis var et 75-watts kort. Det stemmer overens med 1-flis SDV-kortet som er oppført først i diagrammet ovenfor.

Det er vanskelig å si hvor mye 150-watt-delen kan forskjellig fra DG1-SDV. Imidlertid ville en 150-watts TDP teoretisk sett være i liga med Nvidias RTX 2060 (vurdert til 160 watt) og AMD RX 5600XT (vurdert til 160 watt, etter en nylig BIOS-oppdatering).

Til tross for den prangende utformingen av DG1s deksel, insisterte Intel på at det kun var for utviklere og programvareleverandører. Kortene som er oppført på diagrammet som "RVP" (referansevalideringsplattform) kan være produkter vi forventer at Intel skal selge. Hvor nært RVP og SDV vil ligne hverandre er foreløpig ukjent, spesielt hvis Intel klargjør både forbruker- og serverversjoner av disse GPUene.

Utover disse alternativene, som kan korrelere med forbrukerprodukter, ser det ut til at Intel har mer ekstreme Intel Xe-grafikkort. Begge trekker mer strøm enn en vanlig hjemme-PC kan gi.

Først er en to-flis GPU med en 300-watts TDP. Hvis dette ble solgt til spillere i dag, ville det lett overskredet strømforbruket til gjeldende spillgrafikkort i toppklassen. Dens TDP er vurdert til 50 watt mer enn den allerede strømsyke Nvidia RTX 2080 Ti.

Ut fra TDP alene passer dette produktet sannsynligvis som en konkurrent til 280-watt RTX Titan arbeidsstasjon GPU eller 300-watt Tesla V100, Nvidias eldre datasenterkort. Det er sannsynligvis en arbeidsstasjonsdel for å oppfylle den andre søylen i Intels strategi, merket som "høyeffekt". Intel definerer disse som produkter laget for aktiviteter som medietranskoding og analyser.

Den sanne høyytelsesløsningen er 4-fliser, 400- til 500-watts grafikkort som ligger på toppen av stabelen. Dette bruker mye mer strøm enn noe forbrukerskjermkort i den nåværende generasjonen, og mer enn dagens datasenterkort for å starte opp.

Som et resultat spesifiserer kortet med 4 fliser 48 volts strøm. Det er bare gitt i serverstrømforsyninger, noe som bekrefter effektivt at den kraftigste Intel Xe ikke vises som en forbrukerdel. Strømmen på 48 volt kan være det som gjør at Intel kan komme opp i 500 watt. Mens de mest ekstreme spillstrømforsyningene kan håndtere et 500-watts skjermkort, kan de fleste ikke.

I november 2019 kunngjorde Intel "Ponte Vecchio", som selskapet kalte den "første exascale GPU" for datasentre. Det er et 7nm-kort som bruker en antall chiplet-tilkoblingsteknologier å skalere opp til den makten.

Det virker absolutt som det passer for dette kortet på 4 fliser og 500 watt, selv om Intel sier at Ponte Vecchio ikke kommer ut før i 2021. Det var rapporterte også den gang at Ponte Vecchio ville bruke et Compute eXpress Link (CXL)-grensesnitt over en PCI-e 5.0-tilkobling og en Foveros-pakke med åtte brikker.

Xe bruker HBM2e-minne og støtter PCI-e 4.0

Det har gått rykter om at Intel bruker dyrt minne med høy båndbredde (HBM) fremfor mer konvensjonelle GDDR5 eller GDDR6. Ifølge vår dokumentasjon er ryktene sanne. Det siste store grafikkortet som brukte HBM2 var AMD Radeon VII, selv om påfølgende Radeon-kort siden har gått over til GDDR6, som Nvidias GPUer.

Dokumentasjonen spesifiserer at Xe vil bruke HBM2e, som er den siste utviklingen av teknologien. Det stemmer godt overens med en kunngjøring fra SK Hynix og Samsung om at HBM2e-deler vil lanseres i 2020. Dokumentene beskriver også hvordan minnet vil bli konstruert, festet direkte til GPU-pakken og ved hjelp av "3D RAM-matriser stablet opp på hverandre."

Selv om det ikke er nevnt, vil Xe sannsynligvis bruke Foveros 3D stabling for sammenkobling mellom flere dies, og også for å bringe minnet nærmere terningen.

Den minst overraskende tingen å bli bekreftet om Intel Xe er PCI-e 4-kompatibilitet. AMDs Radeon-kort fra 2019 støtter alle den siste generasjonen av PCI-e, og vi forventer at Nvidia også vil samsvare med det i 2020.

GPUer vil målrette mot hvert segment

Intel har laget en enkelt arkitektur som skalerer fra integrert grafikk for tynne bærbare datamaskiner til høyytelses databehandling laget for datateknikk og maskinlæring. Det har alltid vært Intels meldinger, og dokumentasjonen vi har mottatt bekrefter det.

Diskrete kort for spill er bare en liten del av produktbunken. Lysbildene viser Intels planer for en rekke bruksområder, inkludert mediebehandling og levering, ekstern grafikk (gaming), medieanalyse, oppslukende AR/VR, maskinlæring og databehandling med høy ytelse.

Hvor etterlater det oss?

Det er for tidlig å si om Intels ambisiøse dykk inn i diskrete grafikkort vil forstyrre AMD og Nvidia. Vi vil sannsynligvis ikke høre flere offisielle detaljer om Xe før Computex 2020.

Likevel er det klart at Intel ikke halter inn i lanseringen av sine første diskrete grafikkort. Selskapet vil konkurrere med Nvidia og AMD på alle nøkkelmarkeder: entry-level, midrange og HPC.

Hvis det kan etablere fotfeste på selv ett av disse tre områdene, vil Nvidia og AMD få en sterk ny konkurrent. Et tredje alternativ bortsett fra det nåværende duopolet burde bety bedre valg til mer aggressive priser. Hvem vil ikke det?

Redaktørenes anbefalinger

• Nvidias opprørende prisstrategi er nøyaktig hvorfor vi trenger AMD og Intel
• Intel Arc Alchemist: spesifikasjoner, priser, utgivelsesdato, ytelse
• Intel Arc Pro er ekte – tre nye arbeidsstasjons-GPUer avslørt
• Nye Intel Arc-spesifikasjoner avslører en fordel i forhold til AMD og Nvidia
• Alt ble nettopp annonsert på Intels Arc-grafikkarrangement