一直以来 , 英特尔深耕处理器市场——这些处理器被看作是保障计算机出色运行的“大脑” , 但不能忽略的是 , 系统内存(DRAM)在提升整体性能方面也扮演着重要角色 。 特别是在服务器领域 , 由于处理器核心数量的增长速度超过了内存带宽的提升 , 这就意味着每个核心实际可用的内存带宽相应减少了 。
像天气建模、计算流体动力学和某些特定的AI场景 , 它们往往需要运行大量的工作负载 , 这样一来 , 处理器核心与内存带宽之间的失衡 , 就可能会导致计算瓶颈 。 现在 , 技术创新为我们带来了新的解决办法 。
经过多年与行业伙伴的合作 , 英特尔工程师打造了一个创新的解决方案 , 它将突破性能瓶颈 , 并将引领新的开放行业标准 。 近期发布的英特尔至强6数据中心处理器率先应用MRDIMM新型内存 , 以即插即用的方式大幅提升性能 。
英特尔数据中心与人工智能(DCAI)事业部负责至强处理器的产品经理Bhanu Jaiswal说 , “很大一部分科学计算工作负载都受到内存带宽的限制” , 而这正是MRDIMM的强项 。
接下来 , 我们将为大家揭晓DDR5多路复用双列直插式内存模块(以下简称MRDIMM)研发背后的故事 。
受团队灵感启发 , 将并行性引入系统内存
在数据中心 , 最常用的内存模块(称为RDIMM)就像现代处理器一样 , 具有板载并行资源 , 只是两者的使用方式不同 。
“大多数DIMM都有性能和容量两个阵列” , DCAI内存开发资深首席工程师George Vergis说道 , “这种设计有助于在性能和容量之间实现平衡” 。
阵列就像是河岸 , 模块上的一组内存芯片属于一个阵列 , 其余的则为另一个 。 RDIMM虽然可以让独立存储和数据访问发生在多个阵列之间 , 但却无法同时进行 。
这让Vergis回想起灵感闪现的那一瞬间 。 他说 , “当时我们想到 , 既然并行资源没被使用 , 那为什么不把它们集中起来呢?”于是 , Vergis便提出一个创新方案 , 即在DRAM模块上放置一个小型接口芯片——多路复用器(Mux) , 从而让数据可以在同一个时刻跨两个内存阵列进行传输 。
多路复用缓冲器整合了每个MRDIMM的电力负载 , 这让接口能够运行得比RDIMM更快 。 由于能够同时并行访问两个内存阵列 , 带宽也翻倍了 。
由此诞生了英特尔有史以来最快的系统内存 , 峰值带宽提高近40% , 从每秒6400 MT跃升至每秒8800MT , 而过去则需经过多次迭代才能实现 。
内存模块标准相同 , 但速度更快
基于过去在存储领域的技术积累 , 英特尔持续通过技术创新 , 让不同的计算组件具备互操作性、实现性能提升 。
【新突破!超高速内存,为英特尔至强6性能核处理器加速】Vergis是英特尔在联合电子设备工程委员会(JEDEC)董事会中的一位代表成员 , 该委员会负责制定微电子行业的开放标准 , 尤其在内存标准制定方面享有盛誉 。 Vergis在DDR5标准化方面的贡献使他在2018年荣获JEDEC奖项 , 而现在 , 他正全力以赴地投入到DDR6的研发工作中 。 (今年 , JEDEC也向英特尔首席执行官帕特·基辛格颁发了荣誉 , 称赞他是“开放标准的坚定支持者” , 并指出“英特尔在标准制定方面的历史领导地位就是最好的证明 。 ”)
Vergis带领团队自2018年开始研发 , 并于2021年通过原型验证了这一概念 。 英特尔与存储领域生态伙伴合作制造了首批组件 , 并于2022年底将组件规格作为新的开放标准捐赠给了JEDEC 。
MRDIMM的突出优势在于其易用性 , 通过采用与常规RDIMM相同的连接器和外形规格 , 使小型多路复用芯片也可适配之前模块上的空余位 , 因此无需对主板做任何更改 。
MRDIMM还具备与RDIMM相同的纠错及可靠性、可用性和可维护性(RAS)功能 。 Vergis说 , 无论数据缓冲区中产生怎样的独立多路复用请求 , 都可以保持数据的完整性 。
这意味着对于数据中心客户 , 在订购新服务器时选择MRDIMM , 或将机架服务器中的RDIMM换成MRDIMM , 就可以体验全新性能 , 并不需要更改任何代码 。
至强6+MRDIMM = ??
仅有MRDIMM还不够 , 业界还需要一款可以发挥MRDIMM性能的CPU 。 今年上市的英特尔至强6性能核处理器(代号Granite Rapids)就是业界率先支持MRDIMM技术的处理器 。
近期的媒体测试对比了两套配置相同的至强6系统 , 分别使用MRDIMM和RDIMM 。 测试结果显示 , 使用MRDIMM的系统在完成速度上比使用RDIMM的系统快33% 。
Jaiswal说 , “MRDIMM带来的带宽提升 , 非常适用于小语言模型、传统深度学习和推荐系统这类AI工作负载 , 它可以在至强平台上轻松运行 , 并提供显著的性能提升 。 ”
一些领先的存储厂商已经推出MRDIMM , 更多厂商将会陆续发布他们的产品 。 一些研究机构也正在积极采用支持MRDIMM技术的至强6性能核处理器 。
Jaiswal说 , “生态共赢 , 正是强大的OEM和内存提供商生态系统 , 让英特尔有机会获得该技术的先发优势 。 ”
(9195855)
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