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Intel lance Cooper Lake avec une nouvelle IA, une bande passante accrue, Optane de 2e génération

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Intel a publié sa famille de processeurs pour serveurs Cooper Lake, apportant des améliorations tant attendues à la famille de processeurs Intel Xeon. En 2020, la division CPU serveurs sera couverte par deux familles : Ice Lake sur le segment 1-2 sockets, et Cooper Lake sur les segments 4S et 8S.

À l’origine, Cooper Lake devait être un rafraîchissement Xeon de haut en bas, mais Intel a annoncé qu’Ice Lake remplirait ce rôle après tout, ce qui impliquerait des rendements améliorés par rapport à ce que la société pensait être en mesure d’offrir. Les trois nouveautés majeures sont :

bfloat16: bfloat16 est un nouveau type de données qui augmente la quantité de données utiles pouvant être regroupées dans un nombre de 16 bits pour les calculs d’IA en utilisant une largeur d’exposant de 8 bits et 7 bits pour la précision, plutôt qu’un exposant de 5 bits avec 10 mèches pour la précision. Bfloat16 conserve la gamme complète du format float32 32 bits, mais réduit la précision de 23 bits à 7 bits. Dans les deux cas, un bit est réservé pour définir le nombre positif ou négatif (le bit de signe).

bfloat16-vs-float16

Bande passante doublée: Augmentation simple ici. Cooper Lake utilise six liaisons UPI (Ultra Path Interconnect) sauvegardées par trois contrôleurs, ce qui signifie que chaque processeur ne peut se connecter qu’à trois autres puces, mais la bande passante totale entre les processeurs a doublé à 20,8 GT/s grâce aux voies supplémentaires.

Intel-CooperLake-2

N’importe quel CPU peut se connecter à n’importe quel autre CPU avec un minimum de deux sauts. Intel prend en charge jusqu’à huit sockets CPU au total avec ce schéma de connexion, tandis qu’une logique supplémentaire peut autoriser plus de puces si un OEM tiers souhaite créer la plate-forme pour cela.

RAM plus rapide, nouveaux modules Optane: Enfin, il y a la prise en charge par Cooper Lake de la RAM à fréquence plus élevée et des nouveaux modules Optane de deuxième génération d’Intel. En termes d’horloge RAM, Cooper Lake prend en charge jusqu’à DDR4-3200 si vous n’utilisez qu’un seul module DIMM par canal (DPC). Si vous utilisez deux modules DIMM par canal, vous devrez passer à DDR4-2933.

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Les processeurs Cooper Lake du modèle de base prennent désormais en charge 1,125 To de RAM, contre 1 To standard, permettant aux clients de combiner 6 modules de RAM de 64 Go et 6 modules de RAM de 128 Go. On ne sait pas pourquoi Intel ne prend pas seulement en charge 12 modules de RAM de 128 Go pour une capacité totale de 1,5 To – cela représente toujours un écart de 3 To entre les Xeons prenant en charge 1,5 To et les Xeons prenant en charge 4,5 To. Intel disposait auparavant d’un ensemble de produits prenant en charge 2 To, mais la concurrence d’Epyc d’AMD et de sa prise en charge de 4,0 To de RAM sur tous les SKU a conduit l’entreprise à supprimer ces puces. Les Xeons avec prise en charge de 4,5 To de RAM sont répertoriés comme « HL » CPU.

Ensuite, il y a la nouvelle mémoire Optane de deuxième génération. Selon Intel, il sera disponible dans des capacités de 128 Go à 512 Go (tout comme la première génération) et fonctionnera en DDR4-2666, comme la première génération. Selon Intel, cependant, il y a une augmentation de 25 % de la bande passante à la même horloge grâce à un nouveau contrôleur de mémoire Optane (supposé) et à des optimisations logicielles au niveau du système.

Un gain de performances de 25% pour Optane est un saut important, étant donné la position incertaine de la RAM entre DDR4 et NAND. Optane a absolument des charges de travail dans lesquelles il excelle par rapport au flash NAND, mais il n’y a pas d’application killer facilement accessible pour la plupart des utilisateurs. Toute performance supplémentaire aidera Optane à combler l’écart avec la DRAM et à se différencier de la mémoire flash NAND.

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L’amélioration des performances de 25% est obtenue en comparant Optane 1st Gen à 2nd Gen à 15W. Optane 1st Gen permet une puissance maximale de 18 W, contrairement à la 2nd Gen. Intel n’a pas divulgué les chiffres de performance pour 18W contre 15W.

Sockets et SKU

AKA, le pire jeu de rôle de tous les temps ?

Cooper Lake fait ses débuts aux côtés du Socket LGA4189, qui se décline techniquement en deux versions : LGA4189-4 et LGA4189-5. LGA4189-4 est destiné à Ice Lake, tandis que LGA4189-5 est destiné à Cooper Lake. La différence se résume à la version PCIe – LGA4189-4 prend en charge PCIe 4.0, tandis que LGA4189-5 est PCIe 3.0 uniquement. Ice Lake Xeons ne doit pas être installé sur une carte mère Cooper Lake, mais Cooper Lake peut être intégré sans problème à une carte mère ICL.

Intel ne publie que trois SKU – Platinum 8300, Gold 6300 et Gold 5300. Anandtech a rassemblé un tableau de la façon dont ils se comparent tous à Epyc d’AMD :

Carte Xeon

Graphique par Anandtech

Intel a considérablement amélioré les fréquences et les performances de l’ancien 8180M avec le nouveau 8380HL. Intel offre des gains en fréquence maximale, un maximum de sockets pris en charge, des extensions vectorielles et des extensions spécifiques à l’IA, ainsi qu’une RAM adressable maximale si l’utilisation d’Optane est incluse.

AMD présente des avantages en termes de nombre de cœurs, de prix, de bande passante PCIe et de bande passante mémoire. La prise en charge de Bfloat16 va être le principal attrait, ici – s’il y a un endroit où Intel peut surpasser AMD, ce sera dans les charges de travail d’IA.

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Cooper-Lake-Performance

Cela montre où Intel s’attend à réaliser ses plus gros gains avec Cooper Lake. Intel prévoit une amélioration de 11 % pour la 3e génération par rapport à la 2e génération en matière de performances de formation à l’IA lorsque AVX-512 et FP32 sont utilisés. Avec DLBoost activé, la 3e génération (Cooper) est 1,91 fois plus rapide que la 2e génération et 1,73 fois plus rapide qu’elle-même lorsqu’elle s’appuie sur le code AVX-512 + FP32.

En inférence, DLBoost avec Cooper Lake n’est que 1,07x plus rapide que DLBoost avec Cascade Lake, et seulement 1,04x plus rapide en FP32. Les chiffres du BF16 peuvent également sembler mauvais, mais les performances inférieures sont attendues dans ce contexte.

BF16 n’est pas aussi rapide que INT8, mais il offre une meilleure précision que le mode de fonctionnement concurrent. Notez que ce graphique contient également l’impact explicite des optimisations logicielles supplémentaires au fil du temps. Vous ne voyez pas seulement le traitement de l’IA d’Intel s’accélérer dans le matériel, vous voyez également l’impact d’un meilleur logiciel d’IA.

Après Cooper Lake, Intel va réunifier toute sa famille de produits avec Sapphire Rapids, attendu en 2021 et construit sur 7 nm. En supposant que les plans d’Intel pour lancer 7 nm fin 2021 sont toujours dans les délais, nous pouvons nous attendre à ce que le processeur fasse ses débuts vers la fin de l’année.

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