Computex でインテル「Meteor Lake」プロセッサーのデモ: AI が主役に

台北—インテルは 2022 年に、次期「Meteor Lake」プロセッサー用の新しいシリコン コンポーネントである VPU のコンセプトを発表しました。 台北で開催された招待制イベントで、CPU 巨人は、最初に動作する Meteor Lake プロセッサをデモンストレーションし、これらの次世代チップに関する詳細をいくつか共有し、今日最も注目されている分野である AI におけるその能力について語りました。 VPU はその中心となります。

Intel のバイスプレジデント兼クライアント AI ゼネラルマネージャーである John Rayfield は、Computex 開催前の週末に選ばれたジャーナリストのグループと会い、初の VPU 搭載 Meteor Lake チップを使っていくつかのデモを行いました。 Meteor Lake チップの正確なモデル、およびその詳細な速度とフィードは共有されていませんでした。 ただし、明らかになったのは、Meteor Lake はモバイル市場から始まるということです。 新しい VPU モジュールは電力効率を重視し、要求の厳しい AI 関連タスクをこの新しい処理コンポーネントに搭載するためです。

Intel の次世代プロセッサは、この最新の「Lake」コード名で呼ばれており、Intel はデモでその基本原則をいくつか説明しました。 前世代の Alder Lake (第 12 世代コア) と Raptor Lake (第 13 世代コア) は、ダイ上の新しいパフォーマンス コア (P コア) と効率的なコア (E コア) を備えたハイブリッド設計によるパフォーマンスを重視していました。 これらの世代では、IPC、周波数、ワットあたりのパフォーマンスが向上しました。

開発の過程で、Intel は Microsoft と協力して、プロセッサがタスクを適切なコアに確実にシフトできるように多くの作業を行いました。これは、Windows 11 内および Intel の Thread Director ツールに現れました。 さらに進んで、Meteor Lake は、新しいプロセス技術と、一般的に「チップレット」または「タイル」と呼ばれるものを採用した Meteor Lake の新しいモジュラー チップ設計における VPU の追加の組み合わせによる電力効率を最初から重視します。 。」

もちろん、新しいプロセッサ コンポーネントでソフトウェアを適切に動作させることが重要ですが、Alder と Raptor Lake との連携は、大きなアプリ エコシステムをもたらすことができることを意味します。 ISV サポートが整備されており、Rayfield 氏によると、Intel の強みは x86 アプリケーションの広大な基盤にあります。

VPU への移行を可能にしているものの一部は、Intel の Foveros 技術 (詳細についてはリンクを参照) と、2016 年のチップ メーカー Movidius の買収の成果です。 最も簡単に言えば、Foveros は 3D スタッキング テクノロジを採用しており、チップ モジュールまたはチップレットを並べて配置するのではなく層状に配置できます。 Meteor Lake の場合、これらのモジュールの 1 つは VPU となり、チップ大手はこれがこの世代の秘密のソースになると述べています。

Intel は個々の Meteor Lake チップについてはまだ何も明らかにしていません。 昨年の Hot Chips カンファレンスのプレゼンテーションで述べたように、Meteor Lake は (Alder と Raptor Lake が使用する Intel 7 とは対照的に) Intel 4 プロセスで生産されます。 次の「Arrow Lake」世代はIntelの20Aプロセスを採用する。 注意: プロセス名の「Intel」の後の数字は、プロセス テクノロジのナノメートル サイズに対応しなくなりました。

Intel 4 で Meteor Lake を強化するにあたり、同社は次世代の電源管理と超効率を重視しています。 Meteor Lake には、Intel Arc、この場合は Arc の「Alchemist」アーキテクチャをベースにした、Intel のオンチップ グラフィックスの最新リビジョンも搭載されます。 Arc の統合により、DirectX 12 Ultimate、XeSS (スーパーサンプリング)、低電力フォーマットのレイ トレーシングなどの主要テクノロジがサポートされます。 Intelの担当者は、オンチップArcに関する詳細については明らかにしなかったが、グラフィックスアクセラレーションはIntelの既存の統合グラフィックス（IGP）ソリューションよりも「はるかに優れている」と主張した。 Arc IGP は、電力エンベロープが大きく異なるため、そのままのパフォーマンスの点で Intel の Arc デスクトップ カードと比較することはできませんが、同じ設計がチップレットとして組み込まれ、より低い温度で動作します。

ただし、VPU は、PC 上のローカル推論を担う、これまでで最大の開発となる予定です。 Rayfield 氏は、効率的なローカル クライアント AI 処理の統合とそれによって何が可能になるかという点で、これは PC 分野における転換点であるとまで強調しました。 「私たちは、インターフェースが根本的に変化するPCにおいて、この角を曲がろうとしている」と同氏は語った。 「今後 5 年間で、UI は過去 20 年間よりもさらに大きく変化するでしょう...良い意味で。」

インテルは、AI を活用し、テクノロジーの進化に合わせて有益なエンドユーザー エクスペリエンスを提供する上で、自社が理想的な立場にあると考えています。 レイフィールド氏は、その一例として、AI がユーザー インターフェイスに統合されている場合、遅延が AI の問題になると指摘しました。 過去のコンピューティング経験に基づいて、ユーザーは即時の応答を期待しますが、クラウドベースのソリューションではまったくそれに匹敵しません。 また、ChatGPT のような AI アプリケーションを何百万もの PC ユーザーに拡張するコストに関して、根本的な課題もあります。 これは、処理負荷の一部をクライアント側に課すのと比べて、単にコストが法外にかかるだけです。 一部の作業をローカルで実行すると、大規模な分散スケーリング、プライバシーのより適切な制御 (データはローカルに留まる)、低遅延 (コンピューティングはデバイス上で行われます) が可能になります。

現在のコンピューティング用語では実際にどのように展開されるのでしょうか? 今日の AI は、ビデオ通話におけるリアルタイムの背景の置き換えやぼかし、オンザフライのノイズ低減などのために、クライアント プラットフォームで使用されています。 これらのタスクでは、CPU と GPU で動作する推論モデルを使用します。 効果が大きくなり、ユーザーの期待が高まるにつれて、コンピューティングの問題はさらに厳しくなり、電力使用量も問題になる可能性があります。 そうは言っても、ChatGPT や Stable Diffusion(新しいウィンドウで開きます) など、世界を席巻しているより顕著で識別可能な形式の AI はクラウドベースです。 レイフィールド氏は、動的ノイズ抑制のための計算能力需要が 2021 年から 2023 年にかけて 50 倍に増加し、大規模言語モデル (LLM) に基づく生成 AI 作業の需要がさらに大幅に増加することを示唆するいくつかの統計を引用しました。パイロット。 こうした需要の急増は、その必要性の一部を低電力レベルでのローカル推論にオフロードできる可能性が大いにあることを意味します。

Meteor Lake にタイルとして到着する VPU はニューラル アクセラレータです。 CPU と GPU は依然として独自のタスクを取得し、異種プラットフォームのままですが、重い AI タスクの負荷を VPU にかけることで大きな利点が得られます。 とはいえ、一部の小規模な AI 関連タスクは、デバイス ドライバーを介してプッシュする価値がない場合、ケースバイケースで CPU 部分によって処理されたままになります。

IntelとMicrosoftとの過去数年間の基礎的な取り組みが鍵となる一方、チップメーカーはさまざまなチャネルでの取り組みの種まきも行っている。 たとえば、Intel が貢献している AI オープンソース コンテナ形式である ONNX を考えてみましょう。 同社は、VPU の低電力アクセラレーションを Web ベースのアプリに公開する取り組みも行っています。 同社はまた、Open Broadcaster System (OBS)、Audacity、Blender などの主要なユーティリティと協力して、これらの独創的なソフトウェアが VPU を利用できるようにするプラグインを作成する取り組みにも貢献してきました。

さらに、同社は、さまざまなタイルへのワークロードのマッピングとさまざまなエンジンのワークロードの最適化を中心とした AI 用の独自の OpenVINO ツール スタックを持っています。 インテルはまた、VPU を使用して一般的な AI エクスペリエンスを支援できる多くの ISV とも連携しています。 現在、これらの例には、前景のオブジェクトを破損することなく背景のぼかしを適用することが含まれますが、これをうまく行うには実際にかなりの計算量が必要です。

これは、オープンソースの取り組みと組み合わせることで、パズルの必要なピースとなります。 「その 75% 以上はソフトウェアの問題です」とレイフィールド氏は言います。 「当社は主にハードウェア会社ですが、問題は主にソフトウェアにあります。」

さて、Computex のサイトで展示されたデモについては、これは非常に初期のハードウェアであり、非常に初期の頃でした。 インテルは、システム OEM の 1 つと協力して、モバイル (ラップトップ) プラットフォームのデモを作成しました。 システムメーカーの名前はインテルのステッカーで上品に隠されていました。 そして、実際のデモ形式では、作業するのにある程度の努力が必要でした。 たとえば、初期のハードウェアのラップトップのキーボードは動作しませんでした。

しかし、Rayfield とインテル グループの他のメンバーは、オープンソースの画像エディター GIMP 内で、CPU、GPU、および VPU を組み合わせてローカルで実行される Stable Diffusion AI 画像ジェネレーターの使用を実証しました。 OpenVINO プラグインを使用して実行されました。

イメージ生成タスクは、ラップトップがインターネットにまったく接続されていない状態で、システム自体で実行されました。 Stable Diffusion の同じシードは、実行ごとに一貫した状態を維持しました。 ここでは、「月面で馬に乗った宇宙飛行士」というデモ プロンプトの安定拡散の結果を確認できます。

Windows 11 のタスク マネージャーを実行すると、実行中に VPU ニューラル エンジン (この画像の「NPU」) が攻撃を受けていることは明らかでした。 (下の画像は、タスク マネージャー内の VPU/NPU を示すためのものです。この撮影時にはデモが終了していたため、負荷グラフは平らになっています。) Rayfield が説明したように、Meteor Lake では、プロセッサ パッケージ全体が 4 つで構成されます。タイル、それぞれが SOC であり、そのうちの 1 つが VPU です。

最終的には、まずラップトップ、特にモバイルの薄型軽量セグメントで Meteor Lake が登場することになるでしょう。 AI 機能は今後のソフトウェアやプラグインに統合されるため、VPU が電力効率の面で最も役立つのはこの種の PC です。 ただし、最終的には、VPU はすべての Meteor Lake セグメントに拡張され、Meteor Lake ラインのすべての SKU が VPU タイルを統合することになります。

Intel は、Meteor Lake を 2023 年末までに出荷する予定であり、リリースに向けて夏にかけて詳細が発表される予定であると述べています。 乞うご期待！

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