Gen12: Intels Xe-Grafik kann

Auf der Tag der Architektur 2020 Intel präsentierte die Grafikarchitektur des Xe im Detail. Auf dieser Grundlage sind derzeit vier Ableger geplant, die praktisch alle Geschäftsbereiche abdecken: Die Xe-Grafik ist für Ultrabooks, für Gaming-PCs mit Raytracing, für Server und für Supercomputer vorgesehen.

Xe – auch Gen12 genannt – repräsentiert die Grafikarchitektur von Intel für die kommenden Jahre. Unten befindet sich Xe LP (Low Power) für integrierte GPUs und kleine dedizierte Modelle für Desktops oder Notebooks. Darüber befindet sich Xe HPG (High Performance Gaming). Diese Technologie dient zur Steuerung von Grafikkarten für Gamer und unterstützt hardwarebeschleunigtes Raytracing. Es gibt auch Xe HP für Server wie Rechenzentren und Xe HPC (High Performance Computing) für Supercomputer der Exascale-Klasse.

Die Xe-LP-Technologie befindet sich in den iGPUs der Tiger Lake-Prozessoren für Ultrabooks, die im Spätsommer 2020 veröffentlicht werden. Darüber hinaus soll es bis 2021 für die Grafikchips der Add-In-Karten verwendet werden, die zuvor als DG1 (Discrete Graphics 1) und SG1 (Server Graphics 1) bekannt waren. Intel verwendet ein eigenes Produkt für die Produktion 10nm Super Fin-Verfahren. Obwohl Xe LP am Tiger Lake mit LPDDR4X-Speicher kombiniert wird, sollte es mit DG1 und SG1 schneller GDDR6-Speicher sein. GDDR6 wird auch für das Xe HPG verwendet, aber Intel lässt die GPUs extern herstellen – wahrscheinlich bei TSMC.

Xe ist als LP, HPG, HP und HPC erhältlich. (Bild: Intel)

Der Xe HP verwendet wieder eine eigene 10-nm-Superflosse und wir erwarten FP64-Einheiten unter anderem für wissenschaftliche Berechnungen. Intel verwendet HBM2E-Stack-Speicher anstelle von GDDR6, um eine höhere Bandbreite zu erzielen. Die Xe HP werden in verschiedenen Erweiterungsstufen mit einer, zwei oder vier Kacheln angeboten – Intel verbindet mehrere Chips über EMIB (Embedded Multi Die Interconnect Bridge) in einem Paket. Dadurch kann der Hersteller die Leistung und den Stromverbrauch von Xe HP an die Bedürfnisse der jeweiligen Serverkunden anpassen. Für die 4-Kacheln-Version (Arctic Sound) erwähnt Intel eine Geschwindigkeit von 1,3 GHz von sehr hohen 42,3 Teraflops mit einfacher Genauigkeit (FP32). Nvidias Tesla A100 macht nur die hälfte.

Für den Alias ​​Xe HPC Alte Brücke Intel kombiniert sogar vier verschiedene Designs, um einen Supercomputer-Beschleuniger zu bauen: Ein aktiver Interposer (Basis-Kachel) mit 10-nm-Supervin dient als Basis, auf dem der eigentliche Grafikchip (Rechenkachel) mit interner und externer Produktion und sehr schnell sitzt Lokaler Speicher (Rambo Cache Tile) über 10 nm Enhanced Super Fin und einen weiteren Link-Chip (I / O Tile), den Intel extern hergestellt hat. Neben EMIB werden mit Foveros, wie Intel seine proprietäre 3D-Stacking-Technologie nennt, Chips dreidimensional gestapelt.

Zurück zur Xe LP für Tiger Lake und DG1 / SG1: im Vergleich zu Gen11-Graphisch durch Eissee Es gibt deutlich mehr Recheneinheiten und laut Intel wurde auch die Geschwindigkeit der Funktionsblöcke erhöht. Anstelle von 64 Ausführungseinheiten gibt es jetzt 96 EUs, was zu 768 statt 512 Shadern führt. Dies ist mit 48 statt 32 Textureinheiten und 24 statt 16 ROPs verbunden. Neben einem sogenannten Common Slice gibt es sechs statt acht Sub-Slices, weshalb Intel auch Tiger Lake-Chips mit beispielsweise 32 EUs oder 80 EUs anbieten könnte. Am vorderen Ende der Sub-Slices hat Intel die Geometrieleistung verdoppelt, da zwei Dreiecke pro Zyklus anstelle von einem verarbeitet werden können.

Präsentation auf Xe LP (Bild: Intel)

Jeder der sechs Sub-Slices verwendet 16 EUs anstelle von 8, von denen zwei immer einen gemeinsamen Scheduler haben (Thread-Steuerung). Die Geschwindigkeit von FP32 / F16 pro EU bleibt gleich, während die Version INT32 / INT16 im Vergleich zur Version Gen11 verdoppelt wird. Xe LP beherrscht auch INT8 (genauer DP4A) mit der doppelten INT16-Geschwindigkeit, was für maschinelles Lernen wichtig ist – genauer gesagt, Inferenz.

Zumindest mit Xe LP für Tiger Lake hat der L3-Cache der iGPU 3,8 MB anstelle von 3 MB – im Grunde sollte er bis zu 16 MB aufnehmen können, d. H. Für DG1 / SG1. Das L3 der Xe LP ist im Allgemeinen doppelt so breit wie das L3 des Gen11, und Intel hat auch eine verbesserte Komprimierung integriert, um die Schnittstelle in den LPDDR4X-Speicher zu verlagern. Mit Frequenzen bis zu 1,7 GHz für die Xe LP taktet die Grafikeinheit mit bis zu 1,1 GHz deutlich höher als die Gen11. Das Fazit ist, dass sich die Leistung mit der 96 anstelle der 64 EU ungefähr verdoppelt.

In Bezug auf Verbindungen und Multimedia-Optionen ist Intel konservativ: Anstelle von HDMI 2.1 bleibt HDMI 2.0 erhalten, Intel hat jedoch zwei eingebettete Display-Ports für Geräte mit zwei Bildschirmen installiert. Die Dekodierung / Kodierung von H.264, H.265 und VP9 sollte doppelt so schnell sein und eine 8K60-Wiedergabe ermöglichen. Es gibt auch Hardwarebeschleunigung für den neuen AV1-Codec. Streaming-Dienste wie Netflix unterstützen solche Inhalte bereits.