Intel kondigt op 10nm geproduceerde Xeon Phi-accelerators aan

Intel kondigt Xeon Phi-processors voor supercomputers aan die op 10nm worden geproduceerd. De derde generatie van Xeon Phi krijgt integratie van een nieuwe versie van de Omni-Path Architecture: een platform voor optische interconnects dat sneller zou zijn dan infiniBand.

Tijdens de Supercomputing Conference in de Amerikaanse stad New Orleans heeft Intel de opvolger van de komende Xeon Phi-generatie met codenaam Knights Landing bekendgemaakt. Deze opvolger gaat Knight Hill heten en moet op 10nm worden geproduceerd, terwijl Knights Landing op 14nm geproduceerde Silvermont-cores wordt uitgerust.

Wanneer Knights Hill moet verschijnen is niet bekend, maar dat zal in ieder geval na Knights Landing zijn, die in de tweede helft van 2015 verschijnt. Intel kondigde Knights Landing eerder dit jaar aan. De Xeon Phi-processors zijn accelerators voor high performance computing.

Intel kondigde ook aan dat komende Xeon Phi's ondersteuning voor Omni-Path Architecture krijgen. Dit is een platform voor optische interconnects met doorvoersnelheden van 100Gbit/s en een switch latency die 56 procent lager zou liggen dan die van de huidige InfiniBand-communicatielijnen.

De Omni-Path Architecture gaat gebruikmaken van een 48poorts switch-chip, waar het maximum bij InfiniBand op 36 ligt. Het gebruik van optische kabels om de processors en andere onderdelen in supercomputers te verbinden, moet tot snelheidswinst en betere schaalbaarheid leiden.

Reacties (44)

[Rudie_V]

Deze xeon phi knights landing komt ook als losse cpu in lga socket waarmee je gewoon kan opstarten. De xeon phi knights landing heeft ook gewoon x86 cores gebaseerd op de atom silvermont architectuur plus wat uitbreidingen zoals avx instructies.
http://vr-zone.com/articl...s-landing-2015/64112.html
http://wccftech.com/intel...rt-architecture-detailed/

[murtoz]

Deze xeon phi knights landing komt ook als losse cpu in lga socket waarmee je gewoon kan opstarten. De xeon phi knights landing heeft ook gewoon x86 cores gebaseerd op de atom silvermont architectuur plus wat uitbreidingen zoals avx instructies.
http://vr-zone.com/articl...s-landing-2015/64112.html
http://wccftech.com/intel...rt-architecture-detailed/

Yep, een grote stap voorwaarts om dit als zelfstandige processor te kunnen gebruiken - hoewel voor seriele code een gewone Xeon waarschijnlijk nog steeds veel sneller zal zijn (silvermont is tenslotte een atom core). Maar met de on-die memory (500GB/s bandwidth) en de on-package omni path fabric optie (100GB/s bandwidth x2), en de 72 cores met 288 threads, wordt dit een beest voor paralelle workloads!

[Zayl]

Ik vraag mij altijd af hoe ze hier over 10 jaar op terug kijken. De architectuur wordt steeds kleiner, wat gebeurd er als ze op 1nm komen?

[Verwijderd]

Los van het feit of je de techniek hebt om features van die resolutie te produceren kom je dicht bij de "atoomlimiet". Als de dimensies van de patronen die je in het silicium grafeert steeds kleiner worden kom je vanzelf op het punt waar de dimensie van die features dezelfde orde van grootte zijn als interatomaire afstand (orde van grootte 0.1 nm). De definitie van je features verwaterd dan.
Dit wordt dus een heel nieuw probleem, naast het puur ontwikkelen van de techniek om op die grootte schaal te printen.

[PuzzleSolver]

In silicium structuur zitten ze toch op ~0.5nm van elkaar?

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/sili2.html

Dat betekent dat er op 10nm ook nog maar 20 atomen zitten.

https://www.youtube.com/watch?v=rtI5wRyHpTg

[Verwijderd]

Niet helemaal, dat is de lengte van de unit cell van de cubic diamond structure.
De kortste afstand tussen twee atomen is minder dan de helft daar van ~0.24 nm.
En ik gaf 0.1 nm meer als een orde grootte.

[gast128]

Bedankt. Ik was bekend met het quantum tunneling effect. Ik neem aan dat ze de kans bijzonder klein moeten maken want met een klokfrequentie van in de Gigahertz en een biljoen transistoren heb je nog steeds een kansexperiment waarin vele malen geworpen worden.

[Mijzelf]

De afstand tussen 2 atomen in een kristal is grofweg 1 Ångström, dat is 0,1 nm. Dus als 'ze' op 1nm komen zijn de structuren nog 10 atomen breed. Ik weet niet of je daar nog een halfgeleider van kan maken.

[Pwuts]

Wellicht vinden ze een manier om het met quarks te maken
Wikipedia: Quarks

[Reactie gewijzigd door Pwuts op 23 juli 2024 12:56]

[Thekilldevilhil]

Alleen quarks zijn niet stabiel als ze ongebonden zijn dus dat lijkt me stug. Een nieuw substraat lijkt me voor de wat kortere termijn een betere optie. Er zijn al een hoop (heel kostbare) substraten waar je veel hogere schakelsnelheden haalt dan met silicium.
Daarnaast hebben we natuurlijk nog optische schakelaars en qubits maar die verkeren op dit moment nog in onderzoeksfase/beta waarbij het heel langzaam begint te komen.

[Reactie gewijzigd door Thekilldevilhil op 23 juli 2024 12:56]

[Pwuts]

Over wat voor substraten heb je het dan? Ik neem aan dat als het sneller is dat het dan ook duurder is

De NSA heeft een heleboel geld geïnvesteerd in het werkend krijgen van quantumcomputing dus dat kunnen we binnen een decennium wel verwachten denk ik.

[Thekilldevilhil]

Germanium is de meest genoemde maar die is inderdaad fors duurder. Neemt niet weg dat die steeds meer binnen bereik komt. De kosten per wafer loopt steeds verder op en de chips blijven gelijke grootte waardoor de prijs per chip ook oploopt. Uiteindelijk moet het dan goedkoper zijn om terug te gaan naar een groter precede en een ander substraat te gebruiken. Maar misschien komt er een andere oplossing in de vorm van optische chips. Ik meen gelezen te hebben dat IBM daar vrij ver mee was. Maar daar moet je me niet op vastpinnen...

[Reactie gewijzigd door Thekilldevilhil op 23 juli 2024 12:56]

[MSalters]

Daar is maar 1 logische keuze voor, diamant. Diamant heeft hetzelfde rooster als silicium, en is ook een halfgeleider, maar de koolstofatomen in diamant zijn een stuk kleiner dan Silicium.

Atomen kun je niet verder krimpen dan koolstof. Koolstof is het 6de element, en de 5 ervoor (waterstof, helium, lithium, borium, stikstof) vormen geen kristallen zoals diamant en silicium dat doen.

Het bijkomende voordeel is dat diamant een stuk beter warmte geleidt dan silicium, dus de koeling wordt makkelijker.

[Rexus]

Je bedoelt 1.000 Picometer ?

[Vincent Dw]

In ieder geval zit je met 10nm op 40 atomen per transistor, als je naar 1nm gaat heb je 4 atomen (niet zo moeilijk dus). Als ze erin slagen om transistors te maken die kleiner zijn als een atoom krijgen we Subatomaire deeltjes.

[Reactie gewijzigd door Vincent Dw op 23 juli 2024 12:56]

[Stijn]

De wet van Moore zegt alleen dat het aantal transistors in chips elke twee jaar verdubbelt. Dat zou dus juist extra reden zijn dat 1nm uiteindelijk gehaald wordt. Maar die wet is eerder een constatering dan een ijzeren regel, en zodra er een technisch obstakel (zoals dus het probleem met atomaire grootte) wordt tegengekomen gaat die waarschijnlijk niet meer op.

[Thekilldevilhil]

"In ieder geval zit je met 10nm op 40 atomen per transistor, als je naar 1nm gaat heb je 4 atomen (niet zo moeilijk dus)."

Helaas krijg je te veel last van quantum tunneling omdat de energie toestand/weerstand verhouding van deeltjes met de insulator zo klein dat ze als het waren over de oxide laag heen teleporteren. Je moet het een beetje als een berg (oxide laag) waar je overheen wilt springen. Als je niet hoog genoeg springt ga je tegen de berg aan maar blijf je de berg lager maken spring je er zo maar overheen. Dit gebeurt in principe altijd omdat de energie van elektronen die een vaste waarde is maar een verdeling rond een punt. Dus naarmate je de weerstand omlaag brengt komen er steeds meer deeltjes overheen. Het is allemaal een beetje vaag maar dit is een van de onderwerpen waarbij google nog wel een beetje wilt helpen. Omdat tunneling zo'n ontzettend fundamenteel probleem is wordt er genoeg over geschreven wat leesbaar is.

"Als ze erin slagen om transistors te maken die kleiner zijn als een atoom krijgen we Subatomaire deeltjes."
Vraag is wel, hoe stel je je voor schakelingen te maken met losse neutronen en protonen. Dat gaat helaas niet. De deeltjes willen niet netjes los van elkaar blijven liggen.

[MSalters]

Je haalt nu twee quantummechanische problemen door elkaar. De energieverdeling is inderdaad een gevolg van de quantummechanica, maar als je dat als een gegeven beschouwt dan is de klassieke natuurkunde genoeg om te beschrijven waarom sommige deeltjes de energiebarriere kruisen.

Tunneling is een effect dat op deze schaal veel sterker is. Daarbij springen deeltjes door de energie barriere, in plaats van er overheen - vandaar ook de naam. Die twee effecten tellen uiteraard op. Sommige elektronen volgen de ene route, sommige de andere, maar uiteindelijk heb je dus een lekstroom ondanks de barriere.

[Thekilldevilhil]

Het was een simplificatie met een berg als metafoor. Kijk ook even waar ik op reageer want dat impliceerde niet een hele berg natuurkundige kennis. Niet alles hoeft in 1 keer BAM schrödinger met hamiltonian moeilijk te zijn.
Daarbij: "Daarbij springen deeltjes door de energie barriere, in plaats van er overheen - vandaar ook de naam."

Dit klopt ook niet omdat je er dan vanuit gaat dat ze de tussengelegen ruimte daadwerkelijk innemen, maar dat doen ze niet. Ze verlaten de ene plek en verschijnen op de andere plek.

[brugj03]

Daar komen ze nooit op, want quantum mechanische wetten zijn op die schaal onbreekbaar.

[flippy]

net als de snelheid van het geluid.

[madmaxnl]

Ja en nee. De geluidssnelheid kun je, zoals we nu weten, voorbij gaan.

Weliswaar dat binnen de Aerodynamica berekeningen minder betrouwbaar worden bij benadering van het transsoon gebied. Compressie en vervolgens depressie van lucht t.g.v. wrijving maken berekeningen onbetrouwbaar. Je kunt dus wel lekker door die geluidsbarrière heen tetteren door gewoon te blijven accelereren. Hoeveel energie etc je nodig hebt om dit te bereiken zijn in eerste instantie verkregen door gewoon uit te proberen.

Ik denk dat dit dus in eerste instantie ook gewoon uitproberen wordt. Waarna ze kunnen gaan meten en vervolgens rekenen om te zien of bestaande modellen toepasbaar zijn.

[Verwijderd]

De snelheid van het geluid blijkt nog steeds lastig genoeg; dat ruimtevliegtuig van Virgin zat in dat soort snelheden en er is een goede reden dat gewone vliegtuigen veilig beneden die grens blijven; daarboven wordt het moeilijk, duur en erg foutgevoelig.
Militaire budgetten staan toe dat vliegtuigen wel sneller gaan dan het geluid maar in de commerciele wereld kan het niet uit.

De quantummechanische grenzen zijn een heel stuk lastiger en overstijgen de gewone mechanische problemen die de snelheid van het geluid opwerpt. Om gewoon een voorbeeldje te geven; een electron mag, op quantummechanische schaal, verschillende paden tegelijk volgen en deels op alle bestemmingen aankomen. En dat effect treedt ook op bij atomen en zelfs kleine moleculen hebben die vrijheid. Dat maakt het erg lastig om de voorspelbare resultaten te krijgen die je in een processor wilt hebben. Als een deel van de electronen een ander pad volgt wordt het lastiger om een 1 van een 0 te kunnen onderscheiden.
Stephen Hawking kan dat een stuk beter uitleggen dan ik, dus lees aub zijn boeken bij vragen of opmerkingen over bovenstaande. Deze effecten komen niet overeen met wat wij in de gewone wereld zien en dat maakt het erg lastig om te bevatten.

Hoe dan ook, quantummechanica is nog steeds een extreem theoretisch werkveld en voor je resultaten daaruit vertaalt hebt naar een bruikbare en betaalbare toepassing zoals een processor, dat duurt nog wel even.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 12:56]

[ikwilwp8]

Het feit dat jij het niet begrijpt wilt niet zeggen dat de rest van de Tnet bezoekers het niet begrijpt. Bovendien is Tweakers onder andere een nieuws site, die ervoor zorgt dat al het belangrijke nieuws op één plek terecht komt. Tuurlijk kan het min of meer een copy-paste zijn van de fabrikant, maar moet ik dan alle fabrikantensites af om aan info te komen? Ik vind de nieuwshub tweakers dan wel bijzonder handig.

Daarnaast is dit bericht vanuit academisch perspectief helemaal niet zo lastig te begrijpen, dus het ligt er maar aan hoe veel te complex het is.

[Johannes77]

Ik begrijp niet wat dit bericht op tweakers doet.
Het is veel te complex voor de doelgroep en de inhoudelijke informatie is een copy paste van de fabrikant.
Tweakers bied geen enkele extra info om dit bericht meerwaarde te verschaffen.

Ik begrijp jou geheel dat het niet duidelijk waarvoor dit artikel dient, maar het is o zo belangrijk nieuws. Het lukt nog geen 10 nm CPU te produceren, maar dit kan een grote stap in de goede richting zijn. Als door middel van dit ontwikkelingstraject produceren op 10 nm onder controle krijgen, hebben we begin 2016 10 nm desktop en laptop processoren, en eventueel heel interessante SoC's voor de smartphones en tablets.

[MedionAkoya]

Tja, er zijn Tweakers die dit erg boeiend vinden.
Zelf lees ik liever berichten over consumentenversies van Intel of AMD processors.

[TERW_DAN]

Ik begrijp niet wat dit bericht op tweakers doet.
Het is veel te complex voor de doelgroep en de inhoudelijke informatie is een copy paste van de fabrikant.
Tweakers bied geen enkele extra info om dit bericht meerwaarde te verschaffen.

Zo complex vind ik 't anders niet.
Het is juist mooi om te weten wat er gaande is op chipniveau, en het gebruik van optische interconnects is volgens mij iets dat je nog vrij weinig ziet in veel hardware.

[Zayl]

Ik vind het behoorlijk complex, maar ook zeer interessant. Ik probeer het allemaal te volgen door simpele vragen te stellen en de "experts" (in mijn ogen) dan te laten discussiëren.

[Slijpschuiver]

Je onderschat je eigen doelgroep. Deze of gene weet heel wat van deze hoed en rand. Verder is deze copy/paste berichtgeving erg handig als knipselkrant.

[anboni]

Dit is de techniek die over een jaar of wat in consumentenproducten te vinden is. Altijd leuk om daar nu al over te lezen (en nee, ik volg de informatie van de fabrikanten niet, dus is tweakers een leuke verzamelplaats om er wat over te weten te komen)

Overigens...

de terreur van de middelmaat.

Ik hoop dat je zelf de ironie van deze opmerking van je inziet...

[niektb]

Het is de vraag of jouw post juist is. Je stelt dat dit de doelgroep voorbij schiet, terwijl er hier genoeg mensen rondneuzen die in deze tak volledig thuis zijn. Dat het ver van jouw bed vandaan staat wil niet zeggen dat dat voor iedereen geldt.

[murtoz]

niektb hierboven heeft gelijk, dit is waar ik mij dagelijks mee bezig houden en zulke posts hebben zeer zeker mijn interesse - en met mij zijn er waarschijnlijk nog veel meer.
Deze website heet niet voor niets tweakers (mensen die nieuwsgierig zijn over wat er "under the hood" zit, en hier constant aan tweaken), en niet zoiets als 'luiebankconsumenten'. Zie ook http://tweakers.net/info/over_tweakers/

(edit: hieronder -> hierboven!)

[Reactie gewijzigd door murtoz op 23 juli 2024 12:56]

[Chris03]

In de slide van Knights Landing staat dat dit een "bootable processor" is. Op de afbeelding staat ook een reguliere processor die in een socket lijkt te passen.

Gaan we dan 60-of-meer-core processors krijgen? Ik ben toch wel benieuwd hoe dit gaat werken omdat het hele specifieke processors zijn.

[Thekilldevilhil]

Die zijn er al, google maar eens op de huidige ceon phi's. Dat zijn in wezen 60-62 (uit mijn hoofd) hele simpele X86 cores. Dus hele simpele 60 core processors dus. Maar anders dan voor ontzettend goed parallel uit te voeren berekeningen heb je er weinig aan. Voor de meeste toepassingen heb je meer aan weinig veel bredere cores.

[MSalters]

De Xeon Phi gebrukt geen "Core" processor architecuur, maar een Pentium P54C architectuur. Die zou ik niet simpel willen noemen (in vergelijking met bijvoorbeeld een een GPGPU stream processor).

[Thekilldevilhil]

Core = kern. X86 = ISA. Welke architectuur ze gebruiken voor die cores heb ik nooit gezegd dus wat ik zei klopt gewoon. En het zijn hele simpele cores in vergelijking met bijvoorbeeld haswell.

[Helixes]

10 nm.... en dat alles zonder EUV. Intel zou zelfs 7 nm op de roadmap hebben, eveneens gebaseerd op huidige generatie immersion lithography. Je zou bijna gaan denken dat EUV te laat op het feestje arriveert.

Laten we ook nog heel even bedenken dat TSMC - laten we zeggen, 's werelds één na meest geavanceerde chipbakker - nog steeds worstelt met zijn 22 nm procedé. Ja, er worden chips op geproduceerd. En, ja, waarschijnlijk ook allemaal wel in redelijke volumes. Maar nee. Echte wonderen worden pas verwacht van 16 nm FinFET, met volume production mogelijk diep in 2015, of 2016. Intel produceert al FinFET materiaal sinds 2011 (Ivy Bridge, 22 nm), en is ze nu al voor met een chip op 14 nm (Broadwell).

En er is nu dus een chip in zicht op 10 nm. Natuurlijk helpt een (meer dan) gezond R&D budget - maar je kan niet anders dan geloven dat ze echt iets goed doen bij Intel....

[Struikrover]

Ik las eerst Kings Landing. Moest even schakelen qua context

[js303]

Even een beginnersvraag maar zijn deze processors ook interessant voor 3d rendering, raytracing en dat soort berekeningen waar je min of meer nooit genoeg van hebt?

[MSalters]

Ja, de toepassingen die je noemt zijn "embarrassingly parallel" (vakterm!) en kunnen dus goed afgehandeld worden door een grote verzameling simpele cores.

[mutley69]

Het zal geld kosten, alsmaar meer - omdat je echt heel zuiver en nauwkeurig moet werken, tenzij je redundante stukken voorzien in uw cpu's - zodat er al's iets kapot mag gaan/zijn.