Intel tiết lộ sự thay đổi lớn về kiến trúc của mình trong thế hệ CPU, GPU và IPU để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về hiệu suất điện toán máy tính.
Trong khi chúng ta đã nghe nhiều về kiến trúc CPU Alder Lake mới của Intel và sự kết hợp giữa các nhân hiệu suất cao và hiệu quả về điện, nhưng bước tiến của Intel vào thị trường GPU rời hiệu năng cao lại không có quá nhiều thông tin. Cho đến thời điểm hiện tại, với việc Intel đã tiết lộ thương hiệu Intel Arc vào đầu tuần này, cùng với lời hứa sẽ ra mắt trong Q1 2022.
Tại Intel Architecture Day 2021, chúng ta đã có cái nhìn sâu hơn bên trong kiến trúc Xe-HPG, nơi Intel tuyên bố sẽ cung cấp hiệu suất tính toán từ Xe-HPG, khả năng mở rộng của Xe-HP và hiệu quả của Xe-LP. Điều này bắt đầu với Xe-core, khối điện toán xây dựng nên Xe-HPG, với 16 bộ Vector (mỗi bộ Vector 256-bit) và 16 bộ Matrix (1024-bit cho mỗi bộ), sau này sẽ được sử dụng để tăng tốc khối lượng công việc chuyên về AI.
Bốn Xe-cores được nhóm lại với nhau theo cách mà Intel gọi là lát kết xuất (render slice), với bốn đơn vị Ray Tracing cũng có mặt để xử lý các giao điểm truyền tia, giới hạn hộp và tam giác. Intel muốn nhấn mạnh sự tập trung vào các tinh năng của DirectX 12 Ultimate nhờ vào đường dẫn hình học, trình lấy mẫu và phụ trợ điểm ảnh.
Với thiết kế có khả năng mở rộng cao – một sơ đồ khối được hiển thị có tổng cộng 8 lát kết xuất, cho 32 nhân Xe-HPG – Intel cũng đã khẳng định hiệu suất dẫn đầu trên mỗi watt điện, với Xe-HPG có hiệu quả xung nhịp cao hơn 1.5 lần so với Xe-LP tại cùng một mức điện áp, hay 50% hiệu suất cao hơn trên mỗi watt.
Điều này xuất hiện cùng với thông tin rằng GPU Alchemist sẽ được xây dựng trên quy trình N6 của TSMC. Chúng ta đẫ biết từ lâu rằng Intel sẽ sử dụng một xưởng đúc thứ ba cho Xe-HPG và Intel cũng đã xác nhận đối tác gia công cho mình. Việc sử dụng TSMC sẽ không thể giúp cải thiện nguồn cung GPU, nhưng Intel cho biết họ đang duy trì mức độ linh hoạt. Khi được hỏi, liệu Intel có xem xét thêm về các node khác, Intel cho biết:
“Chúng tôi không thể chia sẽ chi tiết, nhưng việc hợp tác với TSMC cho các sản phẩm đồ họa là một ví dụ tuyệt vời về chiến lược IDM 2.0 của chúng tôi. Chúng tôi có thể linh hoạt để quyết định chọn đúng node phù hợp cho các sản phẩm và kết hợp các node quy trình khác nhau thành một sản phẩm.”
Các sản phaarm đồ họa Xe này là một phần của giai đoạn phát triển đầu tiên, nơi chúng tôi lần đầu tiên khai thác các node nân cao của một xưởng đúc khác. Lý do rất đơn giản: Cũng giống như các nhà thiết kế của chúng tôi sử dụng đúng kiến trúc cho đúng khối lượng công việc, chúng tôi cũng chọn node phù hợp nhất cho kiến trúc đó. Tại thời điểm này, những node này là sự lựa chọn phù hợp cho các sản phẩm đồ họa rời của chúng tôi.
Stuart Pann, Corporate Planning Group SVP của Intel
Điều này có nghĩa là Alchemist sẽ sử dụng TSMC, nhưng đối với Battlemage, Celestial và Druid – ba thế hệ tiếp theo của Intel Arc sẽ không có gì đảm bảo. Dr Kevin Zhang – SVP of Business Development của TSMC tuyên bố rằng N6 “cung cấp sự cân bằng tối ưu về hiệu suất, mật độ và hiệu quả về năng lượng, lý tưởng cho các GPU hiện đại.”
Về lý do tại sao Intel quyết định đây là thời điểm để bước vào thị trường GPU rời, Intel đã chỉ ra rằng 1,5 tỷ game thủ trên khắp thế giới, với số lượng lượt phát trực tuyến đạt tổng thời gian xem lên đến 8,8 tỉ giờ. Theo Raja Koduri, với Xe-HPG, Intel muốn “loại bỏ ma sát và mang đến trải nghiệm đồ họa hiệu suất cao cho mọi người.”
Intel cũng nhấn mạnh thực tế rằng ngành công nghiệp đã mở rộng để đáp ứng hơn 13 triệu nhà phát triển trò chơi, nhiều người trong số họ chỉ từng phát triển với GPU AMD và NVIDIA. Khi được hỏi tầm quan trọng của Intel khi làm việc với các studio trò chơi để tối ưu hóa cho Xe-HPG, Intel cho biết:
“Intel có mối quan hệ rất chặt chẽ với tất cả các nhàn phát triển trò chơi, từ các nhà phát triển mới nổi đến các nhà phát triển có uy tín. ISV và nhóm kỹ thuật của Intel làm việc rất chặt chẽ với họ để đảm bảo các engine trò chơi và hiệu ứng hình ảnh được chính xác, các tính năng và các công nghệ được tối ưu hóa trên cả phần cứng CPU lẫn GPU. Khi các nhà phát triển trờ chơi bắt đầu khai thác kiến trúc Xe làm nền tảng cho các nền tảng chơi game trên máy tính xách tay giá phải chăng cho đến các hệ thống PC để bàn dành cho người dùng đam mê công nghệ, game thủ nên mong đợi sẽ được nhìn thấy nhiều lợi ích hơn nữa đối với trải nghiệm chơi game của họ.”
Chúng ta đã biết Hitman 3 của IO Interactive được phát triển với sự trợ giúp từ Intel và với tính năng dò tia đã được công bố nhưng vẫn chưa xuất hiện trong trò chơi, sẽ không ngạc nhiên khi thấy tính năng này được kích hoạt trong khoảng thời gian Alchimest ra mắt vào năm tới. Chivalry 2 cũng đã được gọi tên và chúng ta cũng đã được xem một đoạn giới thiệu ngắn Valley of Acient dựa trên Unreal Engine 5 của Unreal chạy trên phần cứng của Intel, nhưng rõ ràng là Intel còn rất nhiều việc để làm trong lĩnh vực này.
Lisa Pearce, Giám đốc Kỹ Thuật Phần Mềm Đồ Họa, đã nhấn mạnh rằng Intel đang áp dụng cách tiếp cận “ưu tiên phần mềm”. Một phần của điều nầy bao gồm sự hợp tác chặc chẽ với các nhà phát triển trò chơi, như đã nêu ở trên, nhưng chúng ta cũng đã nghe nói về một số thay đổi đáng kể mà Intel đã thực hiện đối với thiết kế trình điều khiển của mình, với cả các sản phẩm tích hợp và GPU rời hiện được bao phủ trong một “cơ sở mã thống nhất’. Ngoài ra, Intel cũng đã đại tu trình biên dịch và trình quản lý bộ nhớ của họ, mang lại thông lượng cao hơn 15% cho các tựa game có CPU, trong khi thời gian tải trò chơi cũng tăng 25%.
Các kỹ thuật nâng cấp và tái thiết đang trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Với việc DLSS 2.0+ của NVIDIA đã thành chông, cùng với FidelityFX Super Resolution của AMD, Intel phải nghĩ ra điều gì đó hoặc có nguy cơ bị bỏ lại phía sau ngay cả khi cuộc đua chưa bắt đầu. Một thứ đã được công bố là Xe Super Sampling, hoặc XeSS, một kỹ thuật dựa trên AI mà Intel cho là “hoạt động bằng cách tái tạo lại các chi tiết supixel từ các pixel lân cận, cũng như các khung hình trước đó được bù chuyển động. Quá trình tái tạo này được thực hiện bởi một mạng nơ-ron được đào tạo để mang lại hiệu suất cao và chất lượng tuyệt vời với hiệu suất tăng lên gấp đôi.”
Bên cạnh đó, Intel cũng đã trình diễn bản demo cho thấy hình ảnh 1080p được kéo lên 4K thông qua XeSS. Có thể thấy hình ảnh không được nét như những video 4K gốc. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn đầu, vì thế mọi thứ vẫn còn có thể điều chỉnh trong tương lai gần.
Điều thú vị là Intel đang mở XeSS để làm đối trọng với các đối thủ cạnh tranh. Chúng ta được biết rằng “XeSS dựa trên phần cứng tăng tốc AI chuyên dụng (XMX hoặc Xe Matrix eXtensions) được tích hợp trong thế hệ GPU Xe-HPG rời đầu tiên”, nhưng công nghệ này cũng được thiết lập để được kích hoạt “trên một loạt phần cứng, bao gồm cả đối thủ cạnh tranh. Intel đã thực hiện được điều này bằng cách sử dụng lệnh DP4a, có sẵn trên nhiều loại phần cứng bao gồm đồ họa Iris Xe tích hợp và card đồ họa rời.
Hiện chưa rõ cả hai cách trên được triển khai như thế nào, trong bản trình bày của Intel chỉ cho biết thời gian hiển thị khung hình tăng lên một chút khi sử dụng DP4a so với XMX, nhưng một lần nữa chúng ta sẽ phải chờ xem. Tuy nhiên, phiên bản XMX sẽ có sẳn đầu tiên, với gói SDK sẽ được cung cấp cho các ISV trong tháng này, trong khi Intel cho biết phiên bản DP4a được thiết lập sẽ hiện diện vào cuối năm nay.