Когато IBM представи първия в света 2nm чипсет през май 2021 г., способен да монтира до 50 милиарда транзистори на чип с размерите на ноктите ви, един смел нов свят изглеждаше на хоризонта.Въпреки това, това може да са няколко години, преди 2nm да се възползва от каскадата до плътността на мощността, ефективността и устойчивостта.
Слухът твърди, че 3NM Intel Chip няма да се появи до Lunar Lake през 2024 г., с чип от 17-то поколение за клиентски устройства, Нова Лейк, за да последва с надежда за 50% увеличение на производителността на процесора и най-голямата промяна в архитектурата след като е архитектура след като е архитектура след като е архитектура, следCore през 2006 г. - приблизително съвместно с Diamond Rapids за сървъра през 2025 г. или след това.
Доминиращият гигантски гигант продължава да свири бавно и близо до гърдите си.
Intel отказа да говори с ComputerWeekly за тази функция, но директорът на научните изследвания на Uptime Даниел Бизо също предполага, че подобренията на производителността ще бъдат постепенни, а не революционни.
„Наистина, това, което се свежда до това, е самата природа на физиката на полупроводника“, казва Бизо Бизо.„Така че това не е ново явление.Подобрява се с по -бавни темпове от физическата плътност на него, през периода на десетилетие.”
От 2022 г. се очакват многостранни чипове с по-висока мощност SAPPHIRE RAPIDS DESIGHT 10NM XEEN чипове, включващи интегрирана, динамична, висока честотна памет за подобрен капацитет и съхранение на данни по-близо до процесора, които ще бъдат полезни за определени натоварвания, като тезикоито изискват по -ниски закъснения, казва Бизо.
Пътната карта на Intel неофициално публикувано на Reddit в средата на 2021 г. предложи 10% тласък на процесора през 2022 г. с Raptor Lake, последван от „Истински дизайн на чифлет или плочки“ в Meteor Lake, повече или по-малко в крак с AMD и Apple.
Sapphire Rapids на Xeon е посрещнат, за да предложи 56 ядра, 112 нишки и мощност на термичен дизайн (TDP) до 350W.Очаква се ключов конкурент AMD да предложи до 96 ядра и 192 нишки при до 400W TDP със своите процесори EPYC Genoa, както и подобрен кеш, IO, PCIE ленти и DDR5 възможности.
Така че може да мине известно време, преди сами по себе си иновациите на Чипсет да помогнат при натиска на Datacentre.
Bizo добавя: „Когато продължавате да интегрирате повече ядра, е трудно да бъдете в крак с паметта.Можете да добавите канали за памет, които сме направили, но това става скъпо след определен момент.Имате нужда от логически дъски с много повече окабеляване или ще ви свършат пинове.”
Преразглеждане на софтуерния стек
Храненето на процесори с данни, без да се добавя още повече канали за памет и модули, трябва да се окаже по-ефективен начин за обслужване на приложения за екстремна лента.Времето на Uptime обаче също счита, че за да стимулират производителността и ефективността чрез най -новите чипове, изследването и преразглеждането на софтуерния стек става от решаващо значение.
„Към средата на 2020-те предстоящите чипове всъщност няма да предложат толкова много вълнение, ако хората не желаят наистина да разтърсят стека на кандидатстване и начина, по който управляват инфраструктурата“, казва Бизо Бизо.
„Можете да придобиете ефективност, ако промените практиките си около неща като консолидация на работното натоварване и виртуализация на софтуера - с много повече виртуални машини на един и същи сървър или може би помислете за контейнери за софтуер.”
Това може да бъде най -долният ред, казва Bizo, отбелязвайки, че генерирането на Skylake от мащабируеми сървърни чипове, възникващи от 2017 г., на 14 nm, консумира по -малко мощност на празен ход, отколкото най -новите чипове днес правят днес.
Антъни Миловансев, партньор в Tech Consultancy Altman Solon, казва, че реалността е, че ние ще бъдем в стандартната парадигма на силициевия субстрат, CMOS Transistors и Von Neumann Architecture за обозримо бъдеще.
Той добавя, че докато квантовите изчисления генерират дейност, случаите на използване са малко подмножество от необходимото - въпреки че в крайна сметка се съхранява квантова машина, може би с криогенно охлаждане, например, например.
„Ако изобщо се нуждаят от квантов капацитет, нормалните предприятия почти сигурно ще го консумират като услуга, вместо да притежават свои“, казва Миловансев.
„По-краткосрочните, сложни полупроводници имат интересни свойства, позволяващи по-високи операции на скоростта на часовника, но те са били около известно време и има значителни недостатъци срещу силициев диоксид.Така че това ще продължи да бъде ниша.”
Постепенни подобрения
Така че Milovantsev е съгласен с Bizo, че иновациите в чип вероятно ще разчитат на непрекъснати постепенни подобрения в възлите на транзисторния процес като 3Nm, както и на иновации като рейби-рейби-порта или използване на иновативни опаковки за матрици, като 2.5D със силиконови интерпоритори или истинско 3D подреждане.
Въпреки това, той посочва ARM/RISC за разработки на чипове на Datacentre за подобрена ефективност на цените или нишово натоварване на HPC.Примерите включват хиперсскалери като Amazon Web Services (AWS), които се движат в ARM/RISC с Graviton или обявения Grace CPU на NVIDIA за високоефективни изчисления (HPC).
„Нетният резултат от всичко това обаче е само маргинално намаляване на мощността на нивото на чип“, казва Миловансев.„Всъщност основният резултат е доста по-висока плътност на мощността, тъй като натъпквате повече транзистори в малки форми фактори, за да обслужват непрекъснато нарастващата нужда от изчислителна мощност.Плътността на мощността - и следователно охлаждането на Datacentre - ще стане само по -важна с течение на времето.”
Веднъж, освен ако не сте били хиперскалер или хостинг инфраструктура на Datacentre (IAAS) или криптобилиране, вероятно не сте се нуждаели от плътността на високата мощност или стабилното охлаждане, за да го поддържате, за да го поддържате.Разбира се, нещата се променят, тъй като предприятията по -широко използват анализи, големи данни и машинно обучение.
„Процесорите от висок клас от Datacentre от Intel и AMD исторически са имали TDP в диапазона 100-200W“, казва Миловансев.„Настоящият най-висок клас AMD EPYC или Intel Ice Lake вече са над 250W, а Intel Sapphire Rapids в края на 2022 г. ще бъде 350W.”
Read more about evolving datacentre chipset designs
Той съветва изрично свързването на правилните приложения с правилния хардуер с правилните системи за охлаждане и захранване в правилния тип зала или съоръжение, въпреки че бизнес единиците все повече ще искат и купуват, чипове с по -високи TDP пликове.
Datacentres трябва да измисли меню от възможности за охлаждане на провереното охлаждане, с които да работите, както и как да насочвате по-високи мощности, използвайки съвременни автобуси в допълнение към използването на правилните инструменти за наблюдение на сървъра, казва Milovantsev.
Найджъл Гор, глобалната олово с висока плътност и течно охлаждане при Vertiv, изтъква, че в исторически план са проектирани центрове за данни, за да поддържат плътността на мощността на багажника 3-5kW, но днешните високоефективни системи поддържат 10-20 пъти по-голяма от плътността на мощността.
„Продавачите на чипове винаги говорят за това, което се консумира на Watt, като всеки един напредък и пътна карта търсят постепенна печалба спрямо предишното си поколение“, казва Гор.„Така че, когато погледнете охлаждането на тези чипсети, имате нужда от въздушен поток и радиатор, за да можете да разсейвате това количество топлина и трябва да наблюдавате влажност.”
Често днес той работи по -близо до горния край на работните параметри, поради което разтворите за течно охлаждане получават повече сцепление, особено в по -високия край, като Intel сега също счита, че течното охлаждане е важно за по -новите дизайни на чипсет.
Както видяхме, тези постепенни печалби от няколко години напред изглеждат доста скромни.
Но Гор предлага също така да следи новините за модула за ускорител, подобен на GPU.
„Той ще има редица комбинации в зависимост от това как те пакетират системата за производителност“, казва той.„Но той ще включва ASIC и високоскоростни взаимовръзки за паметта и наистина е проектиран около висока плътност и производителност, за да поддържа автоматизацията и машинното обучение.
„Можете да поставите осем от тези устройства в един сървър.Умножете ги по измерването на TDP - това е осем пъти 700w.В един сървър имате 5.6kW топлинна плътност.”
Разширени приложения
Datacentres все още не може да поддържа машинно обучение, изкуствен интелект и тези от висок клас, богати приложения на HPC и изпълняват по-ниска плътност на мощността.Въпреки че те нямат незабавна нужда да разгръщат най -новите чипсети, скоро ще търсят повече организации за прилагане на усъвършенствани приложения - и тогава ще имат тази нужда от ефективност, казва Гор.
„В средата на 2020 г. виждахме стелажи с висока плътност 30-35kW“, добавя той.„Много бързо, след шест месеца, тя отиде до 45kW и тази година започнахме да виждаме дизайнерски консултанти, които говорят за подкрепа на плътности от 60kW.”
Fausto Vaninetti, технически решения Архитект за облачна инфраструктура и софтуер в Cisco EMEA и Русия (EMEAR), отбелязва, че докато чакаме нови дизайни на чипсета, фокус върху самостоятелни или модулни сървъри с достатъчно отпечатък на дънната платка за въздушен поток и за настаняванеЗа вентилаторите и ефективността на захранването - може да бъде полезно.
В края на краищата технологията на процесора се развива, но също така и изискванията за мощност.
Устройствата за ускорение и специална предназначение също стават все по-често срещани и изискват конкретно внимание.GPU карти или модули за постоянна памет, например, имат високо потребление на енергия и охлаждане, казва Vaninetti.
„Intel Xeon Platinum 8380 мащабируеми процесори имат TDP от 270W, AMD EPYC 7763 A TDP от 280W, като процесорът от следващо поколение се очаква да избута плика до 350W“, добавя той.„Подкрепата на процесори с по-висока производителност е от решаващо значение, за да се даде възможност за балансирана конфигурация от шест до осем графични процеса или пула от постоянна памет към сървър на сървър.”
„Много високият“ брой на PCIe Lane на AMD е най-полезен в сървърите за багажници, които могат да прикачат ресурси, като много NVME устройства или PCIe карти и в развиващите се форми фактори като Cisco UCS X-Series, казва Vaninetti.Intel има някои процесори, способни на високи скорости на часовника, по -подходящи за определени натоварвания, добавя той.
UCS X-Series на Cisco беше фокусиран върху въздушния поток и ефективността на захранването и все още може да поддържа конфигурации от най-висок клас, без да се изисква „неизползваемо количество вход на мощност“, казва Vaninetti.Въпреки това, през следващото десетилетие течното охлаждане ще бъде една технология, която става от съществено значение за поддържане на по -голяма плътност на мощността - в зависимост от отделни ограничения на Datacentre, той посочва, че той изтъква.
„Опциите на ниво шаси или може би на ниво багажник могат да позволят на клиента да поддържа съществуващото си охлаждане на въздух на ниво Datacentre“, добавя той.„Другото основно внимание, когато става въпрос за сървърни ферми и свързано с тях оборудване, е начинът, по който го управлявате и управлявате.”
