Computex 2023に向け、Intelは同社の次世代チップ「Meteor Lake」に搭載される、AI処理に特化した新VPUシリコンに関する新たな詳細を発表した。また、同社は、今後のMeteor LakeチップのAIエコシステムを実現するための取り組みについても概説している。
Meteor Lakeは、IntelとTSMCの両方の技術を1つのパッケージで活用するブレンドチップレットベースの設計を採用する。2023年にデビューするとされているこのチップは、電力効率とローカルAIワークロードのパフォーマンスに重点を置いて、まずノートパソコンに搭載される予定だが、この設計の異なるバージョンはデスクトップPCにも搭載されると見られている。
AppleとAMDの両社は、シリコンに組み込まれた強力なAIアクセラレーション・エンジンですでに前進しており、Microsoftも、カスタムAIアクセラレーション・エンジンを活用する新しい機能を備えたWindowsの開発に余念がない。先週、Intel、AMD、MicrosoftがPCにAIを搭載する時代が来ると発表したのに続き、Intelはコンシューマー向けPCチップに独自のカスタムアクセラレーションブロックを搭載し、新たなクラスのAIワークロードにどう対処するかについて深く掘り下げている。
今回の注目はVPUユニットだろう。Meteor Lakeは、I/O、VPU、GNAコア、メモリコントローラなど、さまざまな他の機能を持つSoCタイルとなっている。
このタイルはTSMCのN6プロセスでファブされているが、IntelのSoCアーキテクチャとVPUコアが搭載されている。VPUがこのダイエリア全体を消費していないのは良いことで、そうするとIntelはダイエリアの30%近くを、少なくとも最初はあまり使われないであろうユニットに使っていることになる。しかし、後述するように、VPUコアをフル活用するために必要なアプリケーションエコシステムを開発者が実現するまでには、ある程度の時間がかかるだろう。
下のブロック図は、Meteor Lakeの設計の概要を示すと広く考えられているIntelの特許に由来するもので、このチップについてすでに分かっていることと概ね一致している。
Intelは、図のSoCタイルに「GNA 3.5」と記された、同社のチップにすでに存在する低消費電力AIアクセラレーションブロック「Gaussian Neural Acceleration」を引き続き搭載する。また、新しいMovidiusベースのVPUブロックを構成する「VPU 2.7」ブロックも確認できる。
VPUは持続的なAIワークロードのために設計されているが、Meteor LakeにはCPU、GPU、GNAエンジンも含まれており、様々なAIワークロードを実行することができる。Intelによると、VPUは主にバックグラウンドタスク用で、より重い並列化された作業にはGPUが介入する。一方、CPUは軽い低レイテンシの推論作業に対応する。一部のAIワークロードはVPUとGPUの両方で同時に実行することもでき、Intelは、開発者が手元のアプリケーションのニーズに基づいて異なるコンピュートレイヤーをターゲットにできるメカニズムを実現した。これにより、最終的には、より低い消費電力でより高いパフォーマンスを実現することができる。AIアクセラレーションVPUを使用する際の重要な目標だ。
Intelのチップは現在、オーディオやビデオ処理機能の低消費電力AI推論にGNAブロックを使用しており、GNAユニットはMeteor Lakeに残る。しかし、IntelはすでにGNAに特化したコードの一部をVPUで実行し、より良い結果を得ているとし、Intelが将来のチップで完全にVPUに移行し、GNAエンジンを削除するという可能性を示している。
また、IntelはMeteor Lakeが、ユニファイドメモリサブシステムを実現するコヒーレントファブリックを備えており、コンピュートエレメント間でデータを容易に共有できることを意味していることを明らかにした。これは、AppleのMシリーズやAMDのRyzen 7040チップなど、CPUのAI分野における他の競合とコンセプトが似ている重要な機能である。
また、IntelはVPUの恩恵をアピールするデモを2つ公開した。デモの1つでは、搭載されたVPUによって、Advanced Blur処理において、消費電力が5分の1であることが示された。
もう1つのMeteor Lake VPUのデモでは、テキストから画像を生成するAI、「Stable Diffusion」が用いられた。ここでもVPUと一緒に使用することで、VPUなしで使用した場合と比較して、アートワークの処理が高速化された。
Computexのデモで使われたチップは、16コア、22スレッドだ。これは、Meteor Lake-PのモバイルCPUの6+8+2のCPU構成となる。
CPUは0.37GHzでアイドリングしており、ベースクロックは3.1GHzである。プロセッサは、1.6MBのL1キャッシュ、18MBのL2キャッシュ、24MBのL3キャッシュを搭載している。
ChatGPTのような大規模な言語モデルなど、今日のより強力なAIワークロードの多くは、データセンターで実行され続ける強烈なパワーを必要とする。しかし、Intelは、コストを上乗せすることはもちろん、レイテンシーやプライバシーに関する懸念があると主張している。オーディオ、ビデオ、画像処理のような一部のAIアプリケーションは、PC上でローカルに対処できるようになり、Intelはレイテンシー、プライバシー、コストを改善するとしている。
現在、一般的なアプリケーションの多くが、何らかの形でローカルAIアクセラレーションをサポートしていますが、その選択肢はまだかなり限られている。しかし、Intelと業界全体による継続的な開発作業により、AIアクセラレーションは時間の経過とともに一般的になっていくだろう。
Intelによれば、Meteor Lakeについては、8月か9月に詳細が発表される予定だという。これは、2023年後半を目標としていたIntelのMeteor Lakeの過去のリリース時期と一致しているようだ。
Intelはまた、Meteor Lakeチップ内の組み込みGPUについても話しており、それはIntelのArcグラフィックチップのバージョンとなり、DX12 Ultimate、レイトレーシング、XeSSなどの機能をサポートすると考えられている。ただし、この内蔵GPUの性能についてはまだ情報がないので、仮にレイトレーシングをサポートしたとしても、その分野ではディスクリートGPUに太刀打ちできないかも知れない。
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