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第五代至強(qiáng)背后的故事

2023/12/20
1830
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2023年之光:第四代和第五代至強(qiáng)

距離今年年初發(fā)布第四代至強(qiáng)處理器的338天,英特爾再一次重磅出擊——代號(hào)“Emerald Rapids”的第五代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器(以下簡稱為第五代至強(qiáng))躍然于世。該處理器具備在性能、能效、緩存等方面的多維提升,成為2023年英特爾在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域執(zhí)行進(jìn)程的完美收官之作。

一年內(nèi)以出色的迭代性能迅速推進(jìn)兩款處理器,這一了不起的舉措離不開英特爾內(nèi)部精準(zhǔn)的產(chǎn)品規(guī)劃、井然有序的工作流程,以及超強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。而高達(dá)兩位數(shù)的性能和能效攀升,不僅需要有領(lǐng)先的技術(shù),也需要對(duì)處理器的深刻理解。對(duì)此,數(shù)據(jù)中心處理器架構(gòu)高級(jí)首席工程師Irma Esmer Papazian十分有發(fā)言權(quán)。

在Irma大學(xué)時(shí)代,計(jì)算機(jī)工程是學(xué)校的熱門專業(yè)之一,抱著對(duì)未知事物的好奇心,Irma在這個(gè)人生重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)做出了自己的選擇,也開啟了她長達(dá)數(shù)十年的計(jì)算機(jī)工程從業(yè)生涯,其中在英特爾數(shù)據(jù)中心事業(yè)部就有30年之久。

1992 年,Irma碩士畢業(yè)后由校招進(jìn)入英特爾,她說:“我在英特爾迅速成長,這是一份令人夢寐以求的工作?!弊鳛閳F(tuán)隊(duì)里最年輕,也是唯一的女性,她不斷向更資深的同事學(xué)習(xí)多種經(jīng)驗(yàn)。她在安騰處理器開發(fā)團(tuán)隊(duì)工作了近10年,于2005年轉(zhuǎn)至至強(qiáng)團(tuán)隊(duì)??梢哉f,在此后的18年里,她親歷了至強(qiáng)發(fā)展的整個(gè)過程。這對(duì)第五代至強(qiáng)的誕生至關(guān)重要,因?yàn)樗切枰粋€(gè)兼具新、老面孔和思維的團(tuán)隊(duì)來打造的產(chǎn)品。

早在推進(jìn)四代至強(qiáng)之際,第五代至強(qiáng)的研發(fā)工作便已井然有序地展開。Irma在第四代至強(qiáng)開發(fā)結(jié)束時(shí)參與了第五代至強(qiáng)的流片工作。彼時(shí),大部分的團(tuán)隊(duì)成員在第四代至強(qiáng)推出后便轉(zhuǎn)入了將于2024年推出的Granite Rapids的開發(fā)團(tuán)隊(duì),而Irma則在一年內(nèi)兩次加入產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì),為新團(tuán)隊(duì)帶來她在第四代至強(qiáng)開發(fā)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

“滿足客戶的需求是我們的目標(biāo)”

第五代至強(qiáng)的產(chǎn)品規(guī)劃很簡單:客戶渴求更高的性能,但同時(shí)也不希望因?yàn)榇蠊亩鴮?dǎo)致成本上升。

芯片拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變讓一切都成為可能——第四代至強(qiáng)最多擁有四個(gè)芯粒,而第五代至強(qiáng)則有兩個(gè)密度更高、可以容納更多核的更大Die。Irma表示,這些更大的集群具有更高的L3緩存容量、4個(gè)內(nèi)存通道和32個(gè)功能內(nèi)核,更適合大型虛擬機(jī)。而且,它們還能夠帶來更低的延遲和能耗。

芯片結(jié)構(gòu)確定后,Irma和團(tuán)隊(duì)開始研究如何進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能和能效。“在不改變芯片本身的的情況下,我們來看看還能如何進(jìn)行優(yōu)化。”

為此,團(tuán)隊(duì)內(nèi)部列出了一個(gè)表格,約有十幾項(xiàng)功能優(yōu)化以滿足客戶的需求。其中包括對(duì)現(xiàn)有能效功能的改進(jìn),譬如,在上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上優(yōu)化對(duì)CPU核心的檢測,并對(duì)其退出Idle Mode的閾值進(jìn)行調(diào)整(在該模式下,CPU處于低功耗狀態(tài)),從而使處理器更為合理地進(jìn)行模式切換來滿足工作需求;此外,第五代至強(qiáng)新增“五級(jí)睿頻”的新功能,讓AVX512使用率高的工作負(fù)載擁有更高的頻率。

在推出新功能和優(yōu)化產(chǎn)品性能的同時(shí),他們還分析了第四代至強(qiáng)的不足之處。此外,為幫助新成員盡快上手,團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了產(chǎn)品調(diào)試模板和分析指南,而為了保持工作的一致性,也會(huì)定期召開團(tuán)隊(duì)會(huì)議以同步工作進(jìn)展。

Irma提到:“我們通過一個(gè)有序的工作流程和方法,去培訓(xùn)整個(gè)團(tuán)隊(duì),推動(dòng)整體不斷發(fā)展和進(jìn)步?!彼麄兘⒘斯ぷ鞅韱?,以幫助在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)和工作流程。與此同時(shí),整個(gè)團(tuán)隊(duì)又注重最大程度地簡化該流程,Irma說這反而是整個(gè)過程中最難的部分。

“作為技術(shù)專家,我們希望集中精力研究技術(shù)問題和解決方案,并希望在項(xiàng)目管理和流程上盡量少花時(shí)間。但是,為了能夠在完美的時(shí)間點(diǎn)成功完成產(chǎn)品迭代,甚至超前完成目標(biāo),所以我們必須加倍努力去完善整個(gè)工作流程?!?/p>

“我們遇到任何問題都會(huì)總結(jié)一份重點(diǎn)報(bào)告。包括:問題是什么?根本原因是什么?應(yīng)該如何解決?如何才能避免下一代產(chǎn)品遇到同樣的問題?親身經(jīng)歷過這一切之后,我發(fā)自內(nèi)心為整個(gè)第五代至強(qiáng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)感到無比自豪。驗(yàn)證、架構(gòu)、設(shè)計(jì)和制造團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力,在預(yù)定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了‘最佳’的產(chǎn)品性能?!?/p>

團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量

當(dāng)投入日常工作時(shí),人們總是忙忙碌碌,容易糾結(jié)細(xì)節(jié),也容易過于專注手頭的工作。

Irma說:“某些時(shí)候,你太努力工作了,以至于失去了大局觀。我總是試圖強(qiáng)調(diào)全局,也就是一個(gè)人正在做的事情與最終目標(biāo)之間的關(guān)系,所以設(shè)定長遠(yuǎn)目標(biāo)很有用。而且,我也一直提醒大家,每個(gè)人都不孤單,我們是一個(gè)團(tuán)隊(duì),應(yīng)該善于運(yùn)用集體的智慧。遇到問題,不要埋頭苦干,先看看問題是否已經(jīng)被同事解決了,這樣的話,只需

改進(jìn)即可?!彼a(bǔ)充道,團(tuán)隊(duì)每個(gè)人的貢獻(xiàn)很重要,而他們覺得自己在團(tuán)隊(duì)中是有價(jià)值這也很重要。

“如果一個(gè)人做了工作并付出努力,他們應(yīng)該得到正面的反饋,并知道自己的努力被看到、被認(rèn)可。當(dāng)我們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)開展工作時(shí),我們非常強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)?!?Irma認(rèn)為,鼓勵(lì)成員尋求幫助,認(rèn)可他們的辛勤工作,并培養(yǎng)尊重個(gè)人的企業(yè)文化,才是去面對(duì)未來可能出現(xiàn)的問題的解決方案。

工程師是不斷發(fā)明創(chuàng)造、推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的肱骨力量,在技術(shù)開發(fā)過程中,工程師所遇到的難題,也永遠(yuǎn)絕非是“最后一個(gè)”,所以,學(xué)會(huì)站在巨人的肩膀上極為重要,在前沿技術(shù)的研發(fā)環(huán)境中尤其如此。

隨著第五代至強(qiáng)處理器的成功上市,Irma將注意力轉(zhuǎn)向了備受矚目的人工智能?!澳壳?,我正在研究AI以及大語言模型在CPU上的性能擴(kuò)展?!?/p>

“瞧,總有新的挑戰(zhàn)和問題需要我們?nèi)ソ鉀Q。”

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