Don Soltis descreve seu trabalho para sua esposa como um fanático pela CPU. Seu título é um pouco mais oficial. Ele é engenheiro chefe e arquiteto-chefe da Xeon Efficient-core, mas se você perguntar à Soltis, ele apenas dirá que trabalhou em alguns dos "melhores processadores mais legais" em sua carreira de 38 anos. Isso inclui a Itanium, uma joint venture com a HP para fornecer um processador de 64 bits eficiente da uber, embora a Soltis tenha mudado de faixa para Xeon quando Itanium perdeu para x86.
Agora, ele está liderando o desenvolvimento para um processador Xeon da próxima geração, codinome Sierra Forest.
Quando chegar na primeira metade de 2024, Sierra Forest será a primeira vez que a Intel oferece dois tipos de Xeon umas às outras. Para Soltis, é um território familiar de anos de desenvolvimento. Cada um dos 20 processadores em que ele trabalhou foi para o data center e, antes de Sierra Forest, ele trabalhou na série Atom C3000. Anteriormente conhecida como Denverton, a solução de servidor baseada em Atom ofereceu até 16 núcleos com desempenho líder do setor por watt, baixa potência de design térmico (TDP) e cargas de E/S configuráveis e de alta velocidade. Denverton foi para rede, armazenamento, Internet das coisas (IoT), soluções escaláveis e vida na borda.
"É algo que estamos tentando fazer há algum tempo", diz ele, explicando que requisitos do mercado, forte concorrência e uma mentalidade de startup são o que, em última análise, colocam Sierra Forest no roteiro Xeon ao lado de Granite Rapids, a próxima e estabelecida oferta de Performance-core da Intel. "O mercado de data centers está crescendo em termos de amplitude dos requisitos de desempenho", diz ele, puxando um slide de trabalho em andamento para sua apresentação de Hot Chips. Nem todo cliente está buscando desempenho bruto em todas as cargas de trabalho. Em vez disso, é um eixo X-Y, onde o desempenho do núcleo fica no eixo Y vertical e a densidade do núcleo está no eixo X horizontal.
"Taylor Swift é a melhor maneira de explicar para as pessoas", diz ele.
Espere, o quê?
Como encontrar o equilíbrio: a estratégia de energia atende à eficiência energética
Soltis diz que é o exemplo mais simples de por que um cliente pode querer muitos núcleos menores e eficientes em termos energéticos, em oposição à solução mais poderosa lá fora.
No final do ano passado, milhões de pessoas correram para a Ticketmaster em busca de ingressos para a The Eras Tour de Taylor Swift, e o sistema da empresa teve dificuldades para acompanhar. Um total de 1,5 milhão de fãs pré-registrados foram acompanhados por uma legião de bots e fãs não registrados, todos competindo pelo mesmo objetivo. A Ticketmaster disse ter recebido 3,5 bilhões de solicitações ao sistema, quatro vezes mais do que o seu pico anterior.
A computação de alto desempenho (como fornecer a mesma página para milhões de fãs desesperados) requer muitos núcleos, e eles precisam ser o mais eficientes possível em termos de energia para evitar que os custos saiam do controle. Cargas de trabalho mais complexas, como inteligência artificial, são mais bem atendidas por menos núcleos, porém mais poderosos, que custam mais para serem executados. Com Sierra Forest e os mais robustos Granite Rapids, a Intel pode oferecer aos clientes ambas as opções, e as raízes compartilhadas dos chips proporcionam ainda mais flexibilidade.
Uma base compartilhada para a grandeza
Equilibrar desempenho e eficiência energética não é um conceito novo. É por isso que cada geração de Intel Xeon contém uma infinidade de opções para diferentes cargas de trabalho, de telecomunicações a IA, e por que você encontrará Xeon dentro de tudo, desde servidores de TI em um armário em seu escritório até os supercomputadores mais poderosos do mundo. Mas Sierra Forest e Granite Rapids são diferentes por algumas razões.
Por um lado, há sobreposição entre a Sierra Forest baseada em E-core e a Granite Rapids baseada em P-core. Isso oferece aos clientes opções adicionais na seleção do chip certo para a tarefa — dependendo da carga de trabalho, eles podem querer um chip Granite Rapids ou um chip Sierra Forest. Os dois suportam a mesma pilha de software e são compatíveis com a plataforma para fornecer a combinação certa para cada cliente. Melhor processamento da taxa de transferência é melhor em Sierra Forest do que os processadores Xeon anteriores: no mês passado, a Intel revelou que Sierra Forest oferece 2,5 vezes mais densidade em rack e desempenho de 2,4x por watt do que Sapphire Rapids e um TDP de apenas 205 watts. 1
"Os clientes terão que tomar as mesmas decisões que tomaram no passado, escolhendo entre as diferentes SKUs, mas nossa solução E-core supera nossas SKUs de taxa de transferência anteriores em desempenho e desempenho por watt", explica Soltis. "Mais desempenho e melhor desempenho por watt são importantes para clientes como prestadores de serviços em nuvem — eles pagam por eletricidade, é uma grande parte de seu custo total de propriedade."
Mostre-me os transistores
A Soltis diz que isso é parte da razão pela qual a Intel não planeja combinar E-cores e P-cores em um chip híbrido, como acontece em seus processadores de cliente. "Há uma ampla gama de proporções E-core para P-core, toda a faixa que os clientes iriam querer", diz Soltis. "Não faz sentido superprovisionar (e desperdiçar área de silício, que é cara). O provisionamento no nível do servidor, em vez de no nível de SoC, faz mais sentido." Se o cliente A quiser uma divisão de 80/20 e o Cliente B quiser uma divisão 60/40, é fácil fazer isso acontecer.
Na Hot Chips de agosto, a Soltis subiu ao palco para detalhar o Xeon E-core e a plataforma comum que torna os Sierra Forest e Granite Rapids a dupla mais dinâmica. A propriedade intelectual compartilhada (IP), firmware e pilha de software do SO tem sido um benefício em mais de uma forma. "Economizamos muito no projeto e na validação. Ter a mesma matriz de E/S nos oferece essa mesma compatibilidade de hardware e compatibilidade de software com a plataforma", diz Soltis. Também está trabalhando em nossa vantagem com clientes que precisam vê-la para acreditar.
"Sempre penso no lema não oficial do Missouri: o Estado do Show-Me. Em grande parte, acredito que todos os nossos clientes precisam vê-lo eles mesmos, como 'Mostre-me a diferença'", diz ele. "Eles estão dizendo: 'Não é que eu não acredito em você, apenas ... me mostrar. E nós podemos. Nós temos os dois disponíveis e podemos dizer: 'Ok, vamos executá-lo aqui e vamos executá-lo aqui, e então você vai ver.'
Parece tão simples, mas tanto tinha que ir direito para chegar a este ponto. "É inacreditável e complicado. Trabalhamos muito duro para conectar 100 bilhões de transistores perfeitamente", diz Soltis.
A equipe que dirige Sierra Forest não é composta de veteranos Xeon. Apesar do desafio assustador de entregar contra o que a Soltis chama de "o roteiro mais importante da Intel", a emoção é palpável. Com conhecimento limitado da tomada de decisões históricas, eles não suportam o fardo de cada sim ou não de projetos passados.
"Dos 20 processadores em que trabalhei, é um dos mais prazerosos porque todos estão entusiasmados em trabalhar na próxima coisa legal. Tudo o que fazemos é um desafio, mas o desafio faz parte da diversão".
1 baseado em projeções arquitetônicas em 21 de agosto de 2023 em relação aos processadores Intel Xeon da 4ª Geração. Os resultados podem variar.