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Kein Transistor wird zurückgelassen: Wie Intel mit One API alles zusammenführen will

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intel-oneapiIn der vergangenen Woche hat Intel einen weiteren Technology Day abgehalten. Dieser beschäftigte sich mit dem Thema Software und der One API. Unter One API zusammengefasst wird Intels aktuelle Software-Strategie, denn auch Intel hat inzwischen erkannt, dass eine gute Hardware auch eine ebenso gute Software benötigt.

One API soll die eine Lösung für alle und alles sein – damit sind aber nicht nur Entwickler gemeint. Letztendlich soll auch der Endkunde, egal ob Spieler, Workstation-Nutzer oder Datacenter-Betreiber, davon profitieren. Intel stellt über die One API optimierte Anwendungen, aber auch Middleware zur Verfügung. Im besten Fall soll dies auf Basis von Open Source geschehen. Eine derartige Auslegung hat aber durchaus auch ihre Hürden, schließlich soll höchstunterschiedliche Hardware angesprochen werden. Intel bietet ja nicht nur Prozessoren für diverse Märkte an, sondern auch integrierte und bald auch dedizierte Grafikeinheiten. Hinzu kommen AI-Beschleuniger (Matrixberechnungen) und FPGAs (spatiale Berechnungen).

Wie die Hardware von einer fortführenden Softwareentwicklung profitieren kann, zeigt das Beispiel DL-Boost. In den ersten Umsetzungen konnten Berechnungen auf Basis von INT8-Daten um zweistelligen Prozentbereich beschleunigt werden. Durch zahlreiche Verbesserungen in der Softwareunterstützung sind je nach Anwendung inzwischen Steigerungen um den Faktor 5 bis 10 möglich. Auf Basis von AVX-512-VNNI (Vector Neural Network Instructions) will Intel dies auch für die aktuellen Cascade-Lake-Xeon-Prozessoren weiterführen und entsprechend für zukünftige Xeon-Modelle ausweiten.

Dies soll ein Ausblick darauf sein, dass zukünftig auch bestehende Hardware weiterhin unterstützt wird und dies möglichst lange bzw. so lange es für Intel Sinn macht. Im Falle der Xeon-Prozessoren sieht Intel sicherlich etwa fünf Jahre als Ziel für eine volle Unterstützung an. Für andere Produkte mag dies anders aussehen – das Motto "No Transistor left behind", was aber auch für die breite Unterstützung der One API für alle Produktkategorien gilt.

Für Spieler sicherlich interessant ist diese Entwicklung im Hinblick auf die CPU- und GPU-Unterstützung. So arbeitet Intel mit Engine- und einzelnen Spieleherstellern daran bestimmte Berechnungen per SSE4, AVX, AVX2 und AVX-512 zu beschleunigen. Im Falle der Physikberechnungen in der Unreal Engine 4 soll dies bereits in Kürze der Fall sein.

Auch hinsichtlich des Grafiktreibers ist zu erkennen, dass Intel hier größere Ambitionen hat. Dies ist aber nicht erst seit der ersten Erwähnung von One API der Fall. Intel will regelmäßigere Updates anbieten und damit die aktuelle Gen9- und Gen10.5-Grafikeinheiten in Spielen beschleunigen. Dies gilt auch für die Gen11-Grafikeinheit der Lakefield-Prozessoren.

Noch weitaus wichtiger und in Vorbereitung dessen dürften die Planungen für die diskreten Grafikkarten auf Basis der Xe-Architektur sein. Auch darüber sprach Intel auf dem Software Technology Day.

Die Xe-Architektur soll für Intel die eierlegende Wollmilchsau werden. Durch die immer größeren Anstrengungen im Bereich der Fertigung sieht Intel die Architektur als eine der wichtigsten Entwicklungen. Zwar sei man über ein Hyperscaling noch immer in der Lage die gewünschte Leistung abzuliefern, aber nur in Kombination aus Software und der Weiterentwicklung der Fertigungstechnologien sei man in der Lage den zukünftigen Bedarf zu decken.

Die Packaging-Technologien kommt dabei eine wichtige Rolle zu. Via EMIB lassen sich bereits mehrere Chips in einem Package unterbringen, ohne dabei die Nachteile eines klassischen MCM-Design abfangen zu müssen. FOVEROS geht hier noch einen Schritt weiter und ermöglicht nicht nur ein 2,5D-, sondern auch ein 3D-Design – siehe Lakefield.

Vieles im Zusammenhang mit der Xe-Architektur kann zum aktuellen Zeitpunkt aber noch nicht genauer ausgeführt werden. Erst irgendwann 2020 wird Intel genauere technische Details bekanntgeben.