英特尔发布首款采用HBM技术的x86处理器,主要面向HPC场景

2023年1月11日,英特尔发布了一款采用HBM技术的x86处理器——英特尔至强CPU Max系列,它内置了64GB的HBM(HBM2e规格)内存,支持DDR5、PCIe 5.0和CXL 1.1。

至强CPU Max系列主要技术参数

以前只听说HBM用于数据中心GPU,ASIC和FPGA上,还有少数超算系统上,这次头一次听说在x86上用HBM的,有点出乎意料。

英特尔至强CPU Max系列 SKU

不过,采用HBM技术的是CPU Max系列,用在高性能计算、AI机器学习和科学计算领域的,不算是通用型的处理器,只能算是英特尔给特殊场景定制的处理器,但是在CPU里用HBM还是挺有突破性的。

HBM是什么呢?

HBM(High Bandwidth Memory)高带宽的内存,它的位宽能达到1024bit,而常见GDDR5仅为32bit,而且,它能以更少的功耗实现较高的带宽,当传统内存靠提升频率提升带宽的做法,越来越没有前途之后,HBM就更值得期待了。

HBM的优点很明显,缺点也很明显。

首先是成本高,这种堆叠内存的新技术,而且没有普及,成本高点就很正常。

第二个,虽然带宽很高,但是延迟也很高,这限制了它的应用场景,各种加速器什么的可以不介意,面向通用负载的CPU就比较在意了,这也是主流CPU没用HBM的原因之一,也决定了至强Max的应用场景会比较窄。

第三个,虽然功耗很低,但是因为要跟GPU或者CPU封装在一起,所以,整体面积很小,所以,散热就就比较有挑战。

第四个,由于是跟处理单元封装在一起的,所以,它也的容量不太可能做的太大,这次也只有64GB。

第五个,它缺少DDR内存那种灵活性,它经常是跟处理单元封装在一起的,根本没法扩展。

在了解HBM的过程中,恍惚之间觉得HBM内存就像是CPU 的L4 Cache。

英特尔的资料显示,采用HBM技术的CPU Max改善了因内存而影响的性能问题,与上代产品相比,HPC多种负载下的性能表现提升了3.7倍。

英特尔至强CPU Max系列在部分场景下有奇效, 比如VASP第一性原理分析场景。

英特尔技术专家表示,应用无需做出任何改动即可使用英特尔至强CPU Max系列,但部分场景下,如果针对性地修改代码,充分利用HBM的优势,可以获得更大优势。

从浪潮信息服务器产品部总经理赵帅的介绍中了解到, 超算中心里大约有40%的负载都在运行VASP第一性原理分析,该负载经常受限于内存带宽,使用英特尔至强CPU Max系列时,无需修改代码即可将性能提升了大约四倍。