Intelの「Gaudi 3」って何？ AIアクセラレーターとGPUは何が違う？ NVIDIAやAMDに勝てる？ 徹底解説！（3/6 ページ）

[西川善司，ITmedia]

Gaudi 3のアーキテクチャをもうちょっと深掘り

　先述の通り、Gaudi 3には全く同一機能を備えた2つの中核的なダイ「ダイ0」と「ダイ1」をつなぎ合わせて、1つのプロセッサとして仕上げている。

　それぞれのダイは、「MME×2基」「TPC（Tensor Processor Cores）×16基」「24MBのキャッシュメモリ」の塊を2セット備えている。Intelではこの塊を「DCORE（Deep Learning Core）」と呼んでおり、Gaudi 3では4セットのDCOREが備わることになる。

　DCOREは、NVIDIAのGPUでいうところの「GPC（Graphics Processing Cluster）」に相当するものだと考えればよい。

Gaudi 3の全体ブロック図

　左右外辺にあるHBM2Eの16GBのメモリクラスターは、Gaudi 3からは16GB×8＝128GBのまとまったメモリ空間として扱える。それぞれDCOREから見て「近い」「遠い」といった概念もない。

　それぞれのDCOREにある24MBのキャッシュメモリは「当該DCOREが独占的に利用する24MBのL2キャッシュ」として、または「全DCOREで共有する24MB×4＝96MBのL3キャッシュ（事実上のラストレベルキャッシュ）」として運用可能だ。ただし、そのスループットはモードによって異なり、DCORE専用のL2キャッシュとして運用する場合は毎秒19.2TBと超高速だが、DCORE共通のL3キャッシュとして運用する場合が毎秒6.4TBまで速度が低下する（毎秒6.4TBでも相当に高速だが）。

　キャッシュモードの切り替えは、ユーザーが意図的に行える。「Intel Gaudiソフトウェアプラットフォーム」ベースで動作させている場合は、状況に応じてキャッシュモードを動的に切り替えることも可能だ。

　Gaudi 3には各ダイに12基の200Gbpsイーサネットポートを備えており、合わせて24基のイーサネットポートを利用できる。競合のNVIDIAではスケーリングを独自規格で行うのに対し、Gaudi 3は汎用性が高く、スイッチ／ハブも比較的手頃なイーサネットでスケーリングできることを強みとしている。

　同様に、各ダイには1基ずつ「メディアエンジン」も搭載されている。合わせて2基を同時に利用することも可能だ。

Gaudi 3では、200Gbpsイーサネットポートを計24基備えている。これを使って、スケーリング（クラスターの形成）を行うことになる

　逆に、各ダイに搭載されているにもかかわらず、同時利用できないのがPCI Express 5.0 x16インタフェースだ。「もったいないなぁ」と思うかもしれないが、現状のPCI Express規格では、最大バス幅は16レーン（x16）で、その2倍の32レーン（x32）で接続する手段が実用化されていない。そのため、意図的に片方を無効化しているようだ。

Gaudi 3を使ったシステムのソフトウェア／ハードウェアのレイヤーの概略図