インテルのロードマップがズレる。10nm Sapphire Rapidsの生産開始は2022年に

インテルは今朝のブログで、Sapphire Rapidsの生産開始時期を2022年の第1四半期、量産開始時期を2022年の第2四半期になることを発表しました。生産スケジュールの変更は、2021年末に生産を開始し、2022年前半に量産を開始するとしていた前回のSapphire Rapidsロードマップから3ヶ月ずれたことになります。

これにより、チップは主にAMD社のEPYC Milanプロセッサーと競合することになりますが、2022年後半に登場する5nmのZen 4 EPYC Genoaチップとも競合することになります。またインテルは、Sapphire RapidsでデビューするAMX（Advanced Matrix Extensions）およびDSA（Data Streaming Accelerator）技術の詳細についても明らかにしました。

インテル社のデータセンター製品のリリーススケジュールは、少し複雑で、通常、チップが生産された直後に最大の顧客（FacebookやAmazonなどのハイパースケール企業）への出荷を開始します。一般発売は通常6カ月後で、チップやOEMシステムを一般ユーザーに提供するための伝統的な正式発売となります。

インテル® Xeon Sapphire Rapids ロードマップ改訂版

このように、インテルの新しいスケジュールは、最大の顧客に対する最終的なシリコンの初期生産と入手の遅れ（サンプルはある）を意味するが、デプロイメントタイム（＝最初の出荷から一般的な入手までの期間）は圧縮されます。「展開期間」を6カ月から3カ月に縮めたことで、インテルの正式な発売は2022年前半の予定通りとなります。

インテルのXeonおよびメモリグループのコーポレートバイスプレジデント兼GMであるリサ・スペルマンは、サファイアラピッズの新技術の幅広さをスケジュール再調整の理由として挙げ、次のように述べています。「サファイアラピッズの機能強化の幅広さを考慮し、製品リリースの前に検証時間を追加することで、お客様とパートナーの導入プロセスを効率化します」。

Sapphire Rapidsは、最新の10nm Enhanced SuperFinプロセスを採用したインテルの最初のチップであり、Ice Lakeの前作は（現在は古い）10nm+ノードで製造されていました。Intel社の10nmプロセスへの移行が困難であったことを考えると、世間の認識はまずプロセス技術のトラブルの可能性に集中するでしょう。その可能性はありますが、低いと思います。インテルのSapphire Rapidsチップは、広くサンプリング（およびリーク）されており、リリース前の検証用シリコンが主要顧客の手元に存在します。また、歩留まりの問題は、通常、解決までに3ヶ月以上かかるため、プロセス技術の問題は考えにくいです。

スペルマンのブログでは、さらなる検証を必要とする「新しい機能強化」を挙げており、Advanced Matrix Extensions（AMX）やData Streaming Accelerator（DSA）技術についても触れていますが、生産スケジュールを遅らせた直接の原因とはしていません。

Sapphire Rapidsには多くの新技術が搭載されていますが、中でもDDR5とPCIe 5.0は前世代の製品よりも接続性が向上します。Sapphire Rapidsは、DDR5をサポートするインテル初のサーバーチップであり、インテルとそのハードウェア/ソフトウェアパートナーによるプラットフォームレベルでの広範な検証が必要となります。さらに、PCIe 5.0エンドポイントのエコシステムは初期段階にあり、新しい高速インターフェイスを実際のエンドユーザー機器で完全に検証することは困難であると考えられます。

また、インテル社は、HBMメモリを搭載したSapphire Rapidsモデルを、本製品の発売から数ヵ月後に市場に投入します。チップは一般市場にも提供されますが、すでに別のスケジュールで行われており、最初の生産分には含まれていない可能性が高いことを考えると、遅延の原因となることはありません。

Intel社のSapphire Rapidsの発売スケジュールは、いつも少し変わっています。現在、10nmのIce Lakeプロセッサは1ソケットと2ソケットのサーバーに、14nmのCooper Lakeは4ソケットと8ソケットのサーバーに搭載されています。これに対し、Sapphire Rapidsは、1ソケットから8ソケットまでのすべてのサーバーに対応するEagle Streamプラットフォームで、Intelのデータセンター製品スタックを再統一することが期待されます。

Intel社のIce Lakeは、発売が遅れたことで、Sapphire Rapidsと発売日が重なってしまいました。これは、OEMメーカーがプラットフォームへの投資を回収するための時間を十分に確保できなかったため、理想的ではありません。また、お客様にとっても、より高速な新モデルが登場するまでの間、Ice Lakeサーバーを導入するための期間を確保することができませんでした。そのため、一部の顧客はIce Lake/Cooper Lake世代をスキップする可能性があります。

インテルは、別の見方をします。DDR5はまだ初期の段階であり、価格も高いです。新しいモジュールにかかる余分な費用は、総所有コスト（TCO）の観点からは価値がありますが、データセンターの運営者の中には、設備投資に敏感な人もいるため、DDR5に関連する高い初期費用を嫌う可能性があります。さらに、Sapphire RapidsにスロットインするPCIe 5.0デバイスのエコシステムは非常に限られており、構築には時間がかかるため、顧客がSapphire Rapidsへの大規模な移行を遅らせる理由にもなるでしょう。

インテルの後続機であるGranite Rapidsは、2023年（おそらく2023年後半）まで予定されていません。このように、IntelはIce LakeとSapphire Rapidsが市場で共存し、Ice Lakeのラインナップはより一般的なアプリケーションに使われ、データセンターはより高性能なアプリケーションのためにSapphire Rapidsサーバーを重ねていくと考えます。

インテルのアドバンスト・マトリクス・エクステンション(AMX)とデータ・ストリーミング・アクセラレータ(DSA)

Intel社のブログでは、Sapphire RapidsでデビューするAdvanced Matrix Extensions (AMX)について取り上げます。新しいISA拡張は、タイルと呼ばれる新しい2次元レジスタを活用する命令を追加し、深層学習ワークロードの定番である行列乗算演算のパフォーマンスを向上させます。スペルマンによると、AMXは、学習および推論のワークロードにおいて、現行のIce Lakeチップの2倍の性能を実現します。この結果は、ソフトウェアのチューニングなしに、初期のシリコンで得られたものであり、将来的にはさらに大きな改善が期待できます。

Sapphire Rapidsには、インテルのデータ・ストリーミング・アクセラレータ（DSA）技術が搭載されます。DSAは、ストリーミングデータの移動や変換処理をCPUコアで実行する際の計算オーバーヘッドを削減して最適化する機能です。これは、DPUやインテル独自のIPUに見られる技術に似ていますが、プロセッサーに組み込まれます。DSAは、単体のソリューションほど強力ではありませんが、データの移動に伴う計算オーバーヘッドを大幅に削減する技術であり、単体でもIPU/DPUと組み合わせても使用できると言われます。

まとめ

AMDは、2022年にはMilanとGenoaが混在することになると述べました。つまり、Sapphire Rapidsは、2022年のほとんどの期間、主にAMDのZen 3 EPYC Milanと対決し、年末近くに登場する5nmのZen 4 EPYC Genoaパーツと戦うことになります。

インテルは、生産スケジュールのどこかで問題を抱えています。Sapphire Rapidsには、PCIe 5.0やDDR5など、ハードウェア面でもチャレンジングな新機能が搭載されているため、検証の遅れの原因になる可能性は高いと思われます。

また、重要な材料の不足が続いており、世界中でチップの供給ができなくなっています。インテルは、チップ不足の初期段階を他の多くの競合企業よりもうまく切り抜けてきました。これは、IDMであることの利点でもありますが、現在は、他の多くの競合企業と同様に、基板やパッケージのキャパシティ／材料の逼迫に直面しています。しかし、インテルはコンシューマー製品よりも利益率の高いXeonチップを優先してきた経緯があるため、同社が低価格帯のチップからリソースを振り向けているだけかもしれず、これが潜在的に果たす役割の有無や程度を判断するのは難しいです。

同社は最近、データセンター事業を再編し、DCG事業の責任者であるNavin Shenoy（ナビン・シェノイ）氏と決別しました。インテルのベテランであるサンドラ・リベラは、Xeon CPU、FPGA、AI製品を担当する新しいDatacenter and AIグループを率いています。そのため、彼女の最初の目標の1つは、Xeonのロードマップをより安定した位置に整えることだと考えるのが自然でしょう。

スペルマンのブログによれば、8月のHot Chips 2021と10月のインテル・イノベーション・イベントで、あるいはそれよりも早く、チップの技術的な詳細を明らかにします。