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Intel Arc Alchemist: fecha de lanzamiento, especificaciones, todo lo que sabemos

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Intel ha estado promocionando Xe Graphics durante aproximadamente dos años, pero la GPU Intel Arc Alchemist finalmente traerá el rendimiento y la competencia necesarios para el Team Blue en el espacio de la GPU discreta. Esta es la primera GPU Intel dedicada ‘real’ desde el i740 en 1998, o técnicamente, una GPU discreta adecuada después de que Intel Xe DG1 allanó el camino a principios de este año. La competencia entre los mejores tarjetas gráficas es feroz, y las soluciones gráficas integradas actuales de Intel básicamente ni siquiera se ubican en nuestro Jerarquía de GPU (UHD Graphics 630 se ubica en el 1.8% del RTX 3090 basado en solo un rendimiento medio de 1080p).

¿Podría Intel, proveedor de GPU integradas de bajo rendimiento, «las GPU más populares del mundo», posiblemente esperar competir? Sí, de hecho, puede. Quedan muchas preguntas, pero después de que Intel reveló detalles adicionales de su arquitectura de GPU Arc Alchemist en el Día de la Arquitectura Intel 2021, esperamos con cautela que el resultado final sea mejor que los intentos anteriores. Intel también ha estado preparando a su equipo de controladores para el lanzamiento, solucionando problemas de compatibilidad y rendimiento en las soluciones gráficas existentes. Francamente, no hay ningún lugar adonde ir desde aquí más que hacia arriba.

La dificultad que enfrenta Intel para descifrar el mercado de las GPU dedicadas no puede subestimarse. AMD Big Navi / RDNA 2 la arquitectura ha competido con Arquitectura Ampere de Nvidia desde finales de 2020. Si bien las primeras GPU Xe llegaron en 2020, en forma de procesadores móviles Tiger Lake, y Xe DG1 apareció a mediados de 2021, ninguno puede esperar competir ni siquiera con GPU de varias generaciones atrás. En general, Xe DG1 se desempeñó casi igual que GT 1030 GDDR5 de Nvidia, una GPU de salsa débil proveniente de mayo de 2017. También fue un poco mejor que mitad el rendimiento de la GTX 1050 2GB de 2016, a pesar de tener el doble de memoria.

Entonces, sí, Intel tiene una montaña empinada que ascender si quiere que lo tomen en serio en el espacio dedicado de la GPU. Aquí está el desglose de la arquitectura Arc Alchemist, que nos da una idea de cómo Intel espera llegar a la cima. En realidad, solo esperamos que Intel pueda llegar al campamento base, dejando la cumbre real para las futuras arquitecturas Battlemage, Celestial y Druid. Pero los dejaremos para una discusión futura.

(Crédito de la imagen: Intel)

Intel Arc Alchemist de un vistazo

Especificaciones: Hasta 512 unidades vectoriales / 4096 núcleos de sombreado
Memoria: Probablemente hasta 16GB GDDR6
Proceso: TSMC N6 (N7 refinado)
Rendimiento: Nivel RTX 3070 / RX 6800, tal vez
Fecha de lanzamiento: T1 2022
Precio: Intel necesita ser competitivo

Las aspiraciones de Intel Xe Graphics alcanzaron el centro del escenario a principios de 2018, comenzando con el contratación de Raja Koduri de AMD, seguido de arquitecto de chips Jim Keller y comercializador de gráficos Chris Hook, por nombrar unos cuantos. Raja fue la fuerza impulsora detrás Grupo de tecnologías Radeon de AMD, creado en noviembre de 2015, junto con el Vega y arquitecturas Navi. Claramente, la esperanza es que pueda ayudar a llevar la división de GPU de Intel hacia nuevas fronteras. Obviamente, Arc Alchemist representa los resultados de varios años de trabajo.

No es que Intel no haya probado esto antes. Además del i740 en 1998, Larrabee y el Xeon Phi tenían objetivos similares en 2009, aunque el aspecto de la GPU nunca funcionó realmente. Además, Intel ha mejorado constantemente el rendimiento y las características de sus soluciones gráficas integradas durante las últimas dos décadas (aunque a un ritmo lento y constante). Entonces, la tercera es la vencida, ¿verdad?

Por supuesto, hay mucho más en la construcción de un bien GPU que solo decir que quieres hacer una, e Intel tiene mucho que demostrar. Aquí está todo lo que sabemos sobre el próximo Intel Arc Alchemist, incluidas las especificaciones, las expectativas de rendimiento, la fecha de lanzamiento y más.

Posibles especificaciones y precio de Intel Arc Alchemist

Esta representación conceptual de los gráficos Xe de Intel es una suposición razonable de cómo podría verse una tarjeta más grande, pero definitivamente no es el producto final. (Crédito de la imagen: Intel)

Entraremos en los detalles de la arquitectura de Arc Alchemist a continuación, pero comencemos con la descripción general de alto nivel. Sabemos que Intel tiene al menos dos matrices de GPU diferentes planificadas para Arc Alchemist, y esperamos que haya una tercera GPU en el espacio intermedio que use un chip cosechado con la matriz más grande. Puede haber más configuraciones que tres, pero ese es el mínimo que esperamos ver. Esto es lo que esperamos ver en términos de especificaciones.

Especificaciones esperadas de Intel Arc Alchemist
Arco de gama alta Arco de rango medio Entrada de arco
GPU Arco 00071 Arc 00071? Arco 00329
Proceso (nm) TSMC N6 TSMC N6 TSMC N6
Transistores (mil millones) ~ 20 ~ 20 (parcial) ~ 8
Tamaño de matriz (mm ^ 2) ~ 396 mm2 (24 x 16,5) ~ 396 mm2 (24 x 16,5) ~ 153 mm2 (12,4 x 12,4)
Motores vectoriales 512 384 128
Núcleos de GPU (ALU) 4096 3072 1024
Reloj (GHz) 2.0–2.3 2.0–2.3 2.0–2.3
Velocidad de VRAM (Gbps) ¿dieciséis? 14-16 14-16
VRAM (GB) 16 GDDR6 12 6 GDDR6
Ancho de bus 256 192 96
ROP 128? 96? 32?
TMU 256? 192? 64?
TFLOPS 16,4-18,4? 12,3-14,1? 4.1–4.7?
Ancho de banda (GB / s) 512? 336–384? 168-192?
TBP (vatios) 300? 225? 75?
Fecha de lanzamiento T1 2022 T1 2022 T1 2022
Precio de lanzamiento $ 599? $ 399? $ 199?

A medida que profundizamos en este artículo, discutiremos de dónde proviene parte de la información anterior, pero estamos bastante seguros de muchas de las especificaciones básicas de los chips Arc Alchemist grandes y pequeños. Basándonos en las obleas y las tomas, junto con otra información, esperamos que Intel ingrese al mercado de GPU dedicadas (sin contar la DG1) con productos que abarcan todo el presupuesto hasta la gama alta.

Por ahora, anticipamos tres productos construidos a partir de dos chips, pero eso podría cambiar. Intel tiene solo algunas variaciones en sus núcleos de CPU, por ejemplo, pero termina vendiendo docenas de productos diferentes. Pero Intel ha gobernado el mundo de las CPU durante décadas, mientras que sus esfuerzos de GPU están muy por detrás de la competencia. Por lo tanto, desde nuestro punto de vista, tendría más sentido eliminar el problema y centrarse en solo tres productos principales.

Los nombres reales de los productos no se han anunciado, aunque se utilizará la marca Intel Arc. Podríamos ver algo como Arc 1800, Arc 1600 y Arc 1200 correspondientes aproximadamente a la marca de CPU i7, i5 e i3, o podríamos ver algo completamente diferente. Sin embargo, no tiene sentido perderse en la maleza en este momento, ya que Intel finalmente decidirá y revelará los nombres reales.

Los precios y algunos de los detalles más finos son estimaciones basadas en el rendimiento esperado y las condiciones del mercado. Por supuesto, el rendimiento real en el mundo real jugará un papel importante a la hora de determinar cuánto puede cobrar Intel por los distintos modelos de tarjetas gráficas, pero si, ¡y eso es un gran si! – la tarjeta de gama alta puede competir con la RX 6800 de AMD y la RTX 3070 Ti de Nvidia, esperaríamos que Intel le pusiera el precio correspondiente.

También hay una vista alternativa. Intel podría reducir los precios y buscar causar sensación en el mercado de tarjetas gráficas dedicadas. Teniendo en cuenta la escasez de las GPU AMD y Nvidia actuales y los precios extremos que vemos en las tiendas en línea, a menudo no es mucho mejor que los precios de los revendedores de eBay que rastreamos en nuestro índice de precios de GPU, muchos jugadores podrían estar más interesados ​​en darle una oportunidad a las GPU de Intel si tienen un precio de la mitad del costo de la competencia, incluso si son más lentos. Probablemente sea una ilusión, ya que Intel querrá obtener ganancias, y la demanda extrema de GPU significa que es probable que Intel no tenga que socavar tanto a sus competidores.

Eso se encarga de la descripción general de alto nivel. Ahora profundicemos en los puntos más finos y analicemos de dónde provienen estas estimaciones.

Arc Alchemist: más allá de la barrera de gráficos integrados

(Crédito de la imagen: Intel)

Durante la última década, hemos visto varios casos en los que las GPU integradas de Intel básicamente se han duplicado en rendimiento teórico. A pesar de las mejoras, Intel admite francamente que las soluciones gráficas integradas están limitadas por muchos factores: el ancho de banda y la capacidad de la memoria, el tamaño del chip y los requisitos de energía total juegan un papel importante.

Si bien existen CPU que consumen hasta 250 W de energía, Intel Core i9-10900K y Core i9-11900K ambos entran en esta categoría: las CPU de la competencia que superan los 145W son mucho más comunes (por ejemplo, la serie Ryzen 5000 de AMD). Además, los gráficos integrados tienen que compartir todos esos recursos con la CPU, lo que significa que normalmente se limita a aproximadamente la mitad del presupuesto total de energía. Por el contrario, las soluciones gráficas dedicadas tienen muchas menos restricciones.

Considere la primera generación de gráficos Xe-LP que se encuentran en Tiger Lake (TGL). La mayoría de los chips tienen un TDP de 15 W, e incluso los chips TGL-H de 8 núcleos de última generación solo usan hasta 45 W (TDP configurable de 65 W). Excepto que TGL-H también redujo el presupuesto de la GPU a 32 EU (Unidades de ejecución), donde los chips TGL de menor potencia tenían 96 EU.

Por el contrario, las mejores tarjetas gráficas dedicadas de AMD y Nvidia como la Radeon RX 6900 XT y GeForce RTX 3080 Ti tienen un presupuesto de energía de 300 W a 350 W para el diseño de referencia, con tarjetas personalizadas que extraen hasta 400 W.

No sabemos con precisión qué tan alto Intel planea aumentar el uso de energía con Arc Alchemist, también conocido como Xe HPG, pero esperamos que aterrice en el mismo estadio que las GPU AMD y Nvidia: alrededor de 300W. ¿Qué podría hacer una GPU Intel con 20 veces más potencia disponible? Lo sabremos cuando se lance la GPU Arc Alchemist de Intel.

Arquitectura Intel Arc Alchemist

(Crédito de la imagen: Intel)

Intel puede ser un recién llegado al mercado de tarjetas gráficas dedicadas, pero de ninguna manera es nuevo en la fabricación de GPU. Las CPU actuales de Rocket Lake y Tiger Lake utilizan la arquitectura Xe Graphics, la 12a generación de actualizaciones de gráficos. La primera generación de gráficos Intel se encontró en los conjuntos de chips i740 y 810/815 para el socket 370, allá por 1998-2000. Arc Alchemist, en cierto sentido, es Xe Graphics de segunda generación (es decir, Gen13 en general), y es común que cada generación de GPU se base en la arquitectura anterior, agregando varias mejoras y mejoras. Los cambios en la arquitectura de Arc Alchemist son aparentemente lo suficientemente grandes como para que Intel haya abandonado el nombre de la Unidad de ejecución de arquitecturas anteriores y el bloque de construcción principal ahora se llama Xe-core.

Para comenzar, Arc Alchemist admitirá el conjunto completo de funciones de DirectX 12 Ultimate. Eso significa la adición de varias tecnologías clave. El elemento principal es el soporte de trazado de rayos, aunque puede que no sea el más importante en la práctica. También se requieren sombreado de velocidad variable, sombreadores de malla y retroalimentación del muestreador, todos los cuales también son compatibles con la arquitectura Turing de la serie RTX 20 de Nvidia de 2018, si se lo está preguntando. Los comentarios del muestreador ayudan a optimizar la forma en que los sombreadores trabajan con los datos y pueden mejorar el rendimiento sin reducir la calidad de la imagen.

El Xe-core contiene 16 motores vectoriales (anteriormente llamados unidades de ejecución), cada uno de los cuales opera en un fragmento SIMD de 256 bits (datos múltiples de una sola instrucción). Vector Engine puede procesar ocho instrucciones FP32 simultáneamente, cada una de las cuales se denomina tradicionalmente «núcleo de GPU» en las arquitecturas AMD y Nvidia, aunque es un nombre inapropiado. No está claro qué otros tipos de datos son compatibles con Vector Engine (posiblemente FP16 y DP4a), pero se le une una segunda tubería nueva, XMX Engine (Xe Matrix eXtensions).

Cada canalización XMX opera con un fragmento de datos de 1024 bits, que puede contener 64 fragmentos individuales de datos FP16. Los Matrix Engines son efectivamente el equivalente de Intel a los núcleos Tensor de Nvidia, y se les está dando un uso similar. Ofrecen una gran cantidad de rendimiento computacional FP16 potencial y deberían demostrar ser muy capaces en cargas de trabajo de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Más sobre esto a continuación.

(Crédito de la imagen: Intel)

Xe-core representa solo uno de los componentes básicos utilizados para las GPU Arc de Intel. Al igual que los diseños anteriores, el siguiente nivel desde el Xe-core se llama un segmento de render (análogo a una Nvidia GPC, más o menos) que contiene cuatro bloques Xe-core. En total, una porción de render contiene 64 Vector y …

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