新突破！超高速內存，為英特爾至強6性能核處理器加速

供稿 / 2024-11-21 10:033089

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一直以來，英特爾深耕處理器市場——這些處理器被看作是保障計算機出色運行的“大腦”，但不能忽略的是，系統內存（DRAM）在提升整體性能方面也扮演著重要角色。特別是在服務器領域，由于處理器核心數量的增長速度超過了內存帶寬的提升，這就意味著每個核心實際可用的內存帶寬相應減少了。

像天氣建模、計算流體動力學和某些特定的AI場景，它們往往需要運行大量的工作負載，這樣一來，處理器核心與內存帶寬之間的失衡，就可能會導致計算瓶頸?，F在，技術創新為我們帶來了新的解決辦法。

經過多年與行業伙伴的合作，英特爾工程師打造了一個創新的解決方案，它將突破性能瓶頸，并將引領新的開放行業標準。近期發布的英特爾? 至強? 6 數據中心處理器率先應用MRDIMM新型內存，以即插即用的方式大幅提升性能。

英特爾數據中心與人工智能（DCAI）事業部負責至強處理器的產品經理Bhanu Jaiswal說，“很大一部分科學計算工作負載都受到內存帶寬的限制”，而這正是MRDIMM的強項。

接下來，我們將為大家揭曉 DDR5 多路復用雙列直插式內存模塊（以下簡稱MRDIMM）研發背后的故事。

受團隊靈感啟發，將并行性引入系統內存

在數據中心，最常用的內存模塊（稱為RDIMM）就像現代處理器一樣，具有板載并行資源，只是兩者的使用方式不同。

“大多數 DIMM都有性能和容量兩個陣列”，DCAI 內存開發資深首席工程師George Vergis說道，“這種設計有助于在性能和容量之間實現平衡”。

陣列就像是河岸，模塊上的一組內存芯片屬于一個陣列，其余的則為另一個。RDIMM雖然可以讓獨立存儲和數據訪問發生在多個陣列之間，但卻無法同時進行。

這讓Vergis 回想起靈感閃現的那一瞬間。他說，“當時我們想到，既然并行資源沒被使用，那為什么不把它們集中起來呢？”于是，Vergis便提出一個創新方案，即在 DRAM 模塊上放置一個小型接口芯片——多路復用器（Mux），從而讓數據可以在同一個時刻跨兩個內存陣列進行傳輸。

多路復用緩沖器整合了每個MRDIMM的電力負載，這讓接口能夠運行得比 RDIMM 更快。由于能夠同時并行訪問兩個內存陣列，帶寬也翻倍了。

由此誕生了英特爾有史以來最快的系統內存，峰值帶寬提高近 40%，從每秒 6,400 MT躍升至每秒 8,800 MT，而過去則需經過多次迭代才能實現。

內存模塊標準相同，但速度更快

基于過去在存儲領域的技術積累，英特爾持續通過技術創新，讓不同的計算組件具備互操作性、實現性能提升。

Vergis是英特爾在聯合電子設備工程委員會（JEDEC）董事會中的一位代表成員，該委員會負責制定微電子行業的開放標準，尤其在內存標準制定方面享有盛譽。Vergis 在 DDR5 標準化方面的貢獻使他在2018年榮獲JEDEC獎項，而現在，他正全力以赴地投入到DDR6的研發工作中。（今年，JEDEC也向英特爾首席執行官帕特·基辛格頒發了榮譽，稱贊他是“開放標準的堅定支持者”，并指出“英特爾在標準制定方面的歷史領導地位就是最好的證明?！保?/p>

Vergis帶領團隊自2018年開始研發，并于2021年通過原型驗證了這一概念。英特爾與存儲領域生態伙伴合作制造了首批組件，并于2022年底將組件規格作為新的開放標準捐贈給了JEDEC。

MRDIMM的突出優勢在于其易用性，通過采用與常規RDIMM相同的連接器和外形規格，使小型多路復用芯片也可適配之前模塊上的空余位，因此無需對主板做任何更改。

MRDIMM還具備與RDIMM相同的糾錯及可靠性、可用性和可維護性（RAS）功能。Vergis說，無論數據緩沖區中產生怎樣的獨立多路復用請求，都可以保持數據的完整性。

這意味著對于數據中心客戶，在訂購新服務器時選擇MRDIMM，或將機架服務器中的RDIMM換成MRDIMM，就可以體驗全新性能，并不需要更改任何代碼。

至強6 +MRDIMM =

僅有MRDIMM還不夠，業界還需要一款可以發揮MRDIMM 性能的 CPU。今年上市的英特爾至強6性能核處理器（代號Granite Rapids）就是業界率先支持MRDIMM技術的處理器。

近期的媒體測試對比了兩套配置相同的至強6系統，分別使用MRDIMM和RDIMM。測試結果顯示，使用 MRDIMM 的系統在完成速度上比使用RDIMM的系統快33%。

Jaiswal說，“MRDIMM帶來的帶寬提升，非常適用于小語言模型、傳統深度學習和推薦系統這類 AI 工作負載，它可以在至強平臺上輕松運行，并提供顯著的性能提升。”

一些領先的存儲廠商已經推出MRDIMM，更多廠商將會陸續發布他們的產品。一些研究機構也正在積極采用支持MRDIMM技術的至強6性能核處理器。

Jaiswal說，“生態共贏，正是強大的OEM和內存提供商生態系統，讓英特爾有機會獲得該技術的先發優勢。”

注釋：

性能因使用情況、配置和其他因素而異。