Intel анонсировала новый чип Xeon с интегрированным FPGA, увеличивающий производительность в 20 раз
Intel заявил об одном из крупнейших изменений в линейке своих чипов: в скором времени появится новый тип процессора Xeon с интегрированной FPGA. Этот новый чип Xeon + FPGA будет устанавливаться в стандартный разъём E5 LGA2011, но интегрированная FPGA позволит отдельно настраивать каждую часть микросхемы под конкретную рабочую нагрузку. Это решение сделает Intel-x86 лучшей многоцелевой платформой для корпоративных центров обработки данных, а также предотвратить переход клиентов на ускорители GPGPU (предлагаемые, например, Nvidia).
С появлением Xeon + FPGA возникает вопрос: будет ли Intel рассматривать возможность включения FPGA в свою линейку чипов Core потребительского уровня? Это, конечно же, очень маловероятно, но трудно отрицать, какое удивление это вызовет, если игры и приложения следующего поколения получат доступ к FPGA для ускорения вычислительных процессов. Но об этом ниже.
Что такое FPGA?
Для начала давайте поговорим о программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA). Как следует из названия, FPGA является обыкновенным чипом, который может быть неоднократно перепрограммирован после изготовления. Каждый чип внутри компьютера запрограммирован (в момент производства) для выполнения единственного набора функций. Ваш процессор способен выполнять только то, для чего Intel или AMD разработали его. Нельзя взять центральный процессор и превратить его в графический процессор. Но можно взять FPGA и запрограммировать её, для выполнения одного набора функций (например, для обработки графических изображений), а затем её можно перепрограммировать для обработки других задач (например, сортировки записей в базе данных).
Основным достоинством FPGA, кроме возможности перепрограммирования, является то, что она обладает колоссально высокой производительностью. Во многом, подобно тому, что ASIC на сегодняшний день является самым быстрым и эффективным способом обработки конкретных задач (именно поэтому такие микросхемы используются для Bitcoin), FPGA также очень быстра и эффективна. FPGA уступает в скорости и эффективности ASIC, но эти потери компенсируются возможностью перепрограммирования.Почему Intel интегрирует процессор Xeon с FPGA?
В последнее время всё больше и больше процессов обработки данных переходят на облачные вычисления. Доминирование Intel на рынке серверов подверглось "атаке" на нескольких фронтах. Чипы Xeon - это хорошие многоцелевые чипы. Но есть много случаев, когда применение других чипов, ориентированных для выполнения специфических задач, приобретает практический смысл. Вот почему люди начинают склоняться к выбору более дешёвых, маломощных чипов для построения веб-серверов (которым не требуются дорогие, высокопроизводительные Xeon), и ускорителей GPGPU для повышения производительности параллельной обработки (как в суперкомпьютерах). Для этих специфических рабочих нагрузок Intel предлагает Atom - для лёгковесных задач, 50-ядерный Xeon Phi - для суперкомпьютеров, а теперь и Xeon + FPGA (который еще не получил официального названия).
Intel отмечает, что только в прошлом году он поставил "15 пользовательских решений под-ключ" для крупных заказчиков, таких как Facebook и Ebay (вероятно, это касается чипов Xeon с увеличенным/уменьшенным кэшем, увеличенным/уменьшенным количеством ядер и т.д.) - и будет также разрабатывать ещё более 30 нестандартных решений в этом году.
Какова цель этого нового решения Xeon + FPGA? По словам Intel: "FPGA предоставляет нашим клиентам программируемое, высокопроизводительное последовательное решение для быстрого ускорения критических алгоритмов." Intel считает, что решение Xeon + FPGA позволит достичь очень большого 20-кратного прироста производительности (это касается кода выполняемого на FPGA в сравнении с обычным процессором x86). Очевидно, что ускорение действительно будет очень большим, особенно по мере преодоления "узких мест" производительности, накладываемых типом решаемых задач. Другим преимуществом является гибкость к изменению рабочей нагрузки - так что если ваши критические алгоритмы изменятся, или вся компания сменит профиль деятельности, FPGA можно будет многократно перепрограммировать, вместо того, чтобы приобретать много нового оборудования.