Στο Hot Chips 2023, η Intel αποκάλυψε λεπτομέρειες σχετικά με τους επερχόμενους επεξεργαστές Xeon Sierra Forest και Granite Rapids με 144 πυρήνες. Ο επεξεργαστής Sierra Forest αποτελείται από τους νέους πυρήνες Sierra Glen E της Intel, ενώ ο επεξεργαστής Granite Rapids χρησιμοποιεί τους νέους πυρήνες Redwood Cove P. Αυτά τα τσιπ Xeon επόμενης γενιάς θα κυκλοφορήσουν το πρώτο εξάμηνο του επόμενου έτους με μια νέα αρχιτεκτονική βασισμένη σε tile. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στην Intel να δημιουργεί πολλαπλά προϊόντα που βασίζονται σε διαφορετικούς τύπους πυρήνων, διατηρώντας την ίδια βασική διαμόρφωση.
Δείτε επίσης: Η Intel εγκαταλείπει τους μίνι υπολογιστές NUC
Οι επεξεργαστές Sierra Forest και Granite Rapids θα είναι συμβατοί με την πλατφόρμα Birch Stream, προσφέροντας μια απλοποιημένη διαδικασία επικύρωσης υλικού. Είναι επίσης διαλειτουργικοί με τις ίδιες στοίβες λογισμικού, επιτρέποντας στους πελάτες να επιλέξουν οποιοδήποτε chip ανάλογα με τις ανάγκες τους.
Η Intel ισχυρίζεται ότι ο σχεδιασμός του Xeon Sierra Forest επόμενης γενιάς με βάση τον πυρήνα E-Core θα παρέχει έως και 2,5 φορές καλύτερη πυκνότητα rack και 2,4 φορές υψηλότερη απόδοση ανά watt σε σχέση με τα τσιπ Xeon τέταρτης γενιάς. Το Granite Rapids που τροφοδοτείται με P-Core θα παρέχει 2 έως 3 φορές μεγαλύτερη απόδοση σε μικτούς φόρτους εργασίας AI, εν μέρει λόγω της βελτίωσης του εύρους ζώνης μνήμης “έως και” 2,8 φορές.
Sierra Forest και Granite Rapids Αρχιτεκτονική
Η Intel προχώρησε αρχικά σε μια αρχιτεκτονική βασισμένη σε tiles με τους επεξεργαστές Xeon Sapphire Rapids τέταρτης γενιάς, αλλά οι νέοι επεξεργαστές Sierra Forest και Granite Rapids φέρνουν ένα νέο επίπεδο διαχωρισμού στην προσέγγιση. Αυτοί οι νέοι επεξεργαστές διαχωρίζουν πλήρως ορισμένες λειτουργίες εισόδου/εξόδου σε δύο ξεχωριστά chiplets HSIO που είναι χαραγμένα στη διεργασία Intel 7, ενώ οι πυρήνες της CPU και οι ελεγκτές μνήμης βρίσκονται σε δικά τους ειδικά υπολογιστικά chiplets.
Τα υπολογιστικά πλακίδια θα χρησιμοποιούν είτε πυρήνες P του Redwood Cove για το Granite Rapids είτε πυρήνες E του Sierra Glen για το Sierra Forest. Τα compute chiplets έρχονται με τη διεργασία Intel 3 με δυνατότητα EUV που διαθέτει βιβλιοθήκες υψηλής πυκνότητας. Η Intel αρχικά καθυστέρησε τα Granite Rapids Xeons από το 2023 στο 2024 λόγω της αλλαγής του σχεδιασμού από “Intel 4” σε “Intel 3”, αλλά τα τσιπ παραμένουν εντός χρονοδιαγράμματος για κυκλοφορία το πρώτο εξάμηνο του 2024.
Ο Granite Rapids είναι ένας παραδοσιακός επεξεργαστής Xeon για κέντρα δεδομένων εξοπλισμένος μόνο με πυρήνες P που μπορούν να προσφέρουν την πλήρη απόδοση των ταχύτερων αρχιτεκτονικών της Intel. Κάθε πυρήνας P διαθέτει 2MB κρυφής μνήμης L2 και 4MB L3. Η Intel δεν έχει αποκαλύψει ακόμη τον αριθμό των πυρήνων για τον Granite Rapids, αλλά αποκάλυψε ότι η πλατφόρμα υποστηρίζει από μία έως οκτώ υποδοχές σε έναν ενιαίο server.
Η σειρά E-core της Sierra Forest αποτελείται από τσιπ με πυρήνες μικρότερης απόδοσης, τοποθετώντας τα έτσι ώστε να μπορούν να ανταγωνιστούν τους επεξεργαστές Arm στο κέντρο δεδομένων. Οι επεξεργαστές που διαθέτουν E-Core διαθέτουν έως και 144 πυρήνες και είναι βελτιστοποιημένοι για αποδοτικότητα ισχύος, αποδοτικότητα χώρου και πυκνότητα επιδόσεων. Κάθε compute die περιέχει τους πυρήνες, τις κρυφές μνήμες L2 και L3, καθώς και το fabric και το caching home agent (CHA). Στεγάζουν επίσης ελεγκτές μνήμης DDR5-6400 σε κάθε άκρο της θήκης.
Πρόταση: Intel processor rebranding: Αποχαιρετά το “i” και φέρνει το “Ultra”
Τα compute chiplets θα διατίθενται σε διαφορετικά μεγέθη ανάλογα με το μοντέλο, με τα προϊόντα single-compute-die να διαθέτουν μεγαλύτερο compute cluster. Η Intel θα διαφοροποιήσει επίσης τον αριθμό των καναλιών μνήμης ανά compute chiplet. Τα compute dies μοιράζονται την κρυφή μνήμη L3 με όλους τους άλλους πυρήνες σε αυτό που η Intel αποκαλεί “λογικά μονολιθικό πλέγμα”, αλλά μπορούν επίσης να κατανεμηθούν σε sub-NUMA clusters για τη βελτιστοποίηση της καθυστέρησης για ορισμένους φόρτους εργασίας.
Σε συνδυασμό, οι δύο κύλινδροι HSIO υποστηρίζουν έως και 136 λωρίδες PCIe 5.0/CXL 2.0, έως και 6 συνδέσεις UPI και επιταχυντές συμπίεσης, κρυπτογράφησης και ροής δεδομένων. Κάθε θήκη HSIO περιλαμβάνει επίσης κύκλωμα ελέγχου ισχύος που διαχειρίζεται τα compute chiplets. Η Intel έχει πλέον καταργήσει την απαίτηση για ένα chipset (PCH), επιτρέποντας έτσι στους επεξεργαστές να είναι self-booting.
Μικροαρχιτεκτονική Intel Sierra Glen E-Core
Η μικροαρχιτεκτονική Sierra Glen είναι βελτιστοποιημένη για την καλύτερη δυνατή απόδοση σε φόρτους εργασίας κλιμακωτής απόδοσης, όπως scale-out, cloud-native και περιβάλλοντα με κοντέινερ. Η αρχιτεκτονική διαθέτει clusters δύο ή τεσσάρων πυρήνων, επιτρέποντας στην Intel να προσφέρει ορισμένα μοντέλα με μεγαλύτερη χωρητικότητα κρυφής μνήμης L2 ανά πυρήνα και περισσότερες επιδόσεις ανά πυρήνα (μέσω υψηλότερης παροχής ενέργειας για τις μονάδες δύο πυρήνων). Κάθε cluster πυρήνων βρίσκεται στον ίδιο τομέα ρολογιού και τάσης. Οι clusters πυρήνων E μοιράζονται ένα κομμάτι κρυφής μνήμης L2 4MB και 3MB κοινής κρυφής μνήμης L3.
Όπως και με τις προηγούμενες γενιές, κάθε πυρήνας E-core είναι single-threaded. Η Intel διπλασίασε επίσης την κρυφή μνήμη L1 στα 64KB και χρησιμοποιεί μια μηχανή αποκωδικοποίησης 6 διαστάσεων (διπλή 3 διαστάσεων για να βελτιώσει την καθυστέρηση και την κατανάλωση ενέργειας), κατανομής 5 διαστάσεων και απόσυρσης 8 διαστάσεων. Οι πυρήνες Sierra Glen δεν υποστηρίζουν AMX ή AVX-512, αλλά βασίζονται σε AVX10, αλλά η Intel πρόσθεσε υποστήριξη για BF16, FP16, AVX-IFMA και AVX-DOT-PROD-INT8.
Μικροαρχιτεκτονική Intel Redwood Cove P-Core
Η αρχιτεκτονική Redwood Cove για τους πυρήνες P υποστηρίζει τώρα AMX με επιτάχυνση FP16, μια βασική προσθήκη που θα ενισχύσει την απόδοση σε φόρτους εργασίας εξαγωγής συμπερασμάτων AI. Η Intel διπλασίασε επίσης τη χωρητικότητα της κρυφής μνήμης εντολών L1 στα 64 KB για να αντιμετωπίσει καλύτερα τα φορτία εργασίας του κέντρου δεδομένων με μεγάλο όγκο κώδικα. Ο Redwood Cove χρησιμοποιεί επίσης βελτιστοποιημένα από λογισμικό prefetches και μια βελτιωμένη μηχανή πρόβλεψης διακλαδώσεων και ανάκτησης λαθών. Η Intel βελτίωσε επίσης τις επιδόσεις κινητής υποδιαστολής με τη μετάβαση από τις πράξεις FP 4 και 5 κύκλων σε 3 κύκλους, γεγονός που ενισχύει το IPC.
Intel Xeon Roadmap
Σε μια καλή είδηση για την Intel, ο οδικός χάρτης της εταιρείας για τα κέντρα δεδομένων παραμένει σε καλό δρόμο. Το Sierra Forest θα φτάσει στην αγορά το πρώτο εξάμηνο του 2024, ενώ το Granite Rapids θα ακολουθήσει αμέσως μετά.
| 2023 | 2024 | 2025 | |
| Intel P-Cores | Emerald Rapids – Intel 7 | Sapphire Rapids HBM | Granite Rapids – Intel 3 | Row 1 – Cell 3 |
| AMD P-Cores | 5nm Genoa-X | Turin – Zen 5 | — |
| Intel E-Cores | — | 1H – Sierra Forest – Intel 3 | Clearwater Forest – Intel 18A |
| AMD E-Cores | 1H – Bergamo – 5nm – 128 Cores | — | — |
Εδώ μπορούμε να δούμε πώς φαίνεται ο οδικός χάρτης της Intel δίπλα στον οδικό χάρτη της AMD για τα κέντρα δεδομένων. Η τρέχουσα μάχη υψηλών επιδόσεων μαίνεται μεταξύ του EPYC Genoa της AMD, που κυκλοφόρησε πέρυσι, και του Sapphire Rapids της Intel, που κυκλοφόρησε στις αρχές του τρέχοντος έτους. Η Intel έχει την ανανεωμένη γενιά Emerald Rapids που θα έρθει το τέταρτο τρίμηνο του τρέχοντος έτους, η οποία, σύμφωνα με την εταιρεία, θα διαθέτει περισσότερους πυρήνες και ταχύτερους ρυθμούς clock, ενώ έχει ήδη κυκλοφορήσει τις CPU Xeon Max που έχουν εμπλουτιστεί με HBM. Η AMD κυκλοφόρησε πρόσφατα τα προϊόντα Genoa-X των 5 nm. Το επόμενο έτος, οι επόμενης γενιάς Granite Rapids της Intel θα αναμετρηθούν με τους Turin της AMD.
Στη διαδρομή της αποδοτικότητας, ο Bergamo της AMD ακολουθεί μια πολύ παρόμοια προσέγγιση με τον πυρήνα της Sierra Forest, αξιοποιώντας τους πυκνούς πυρήνες Zen 4c της AMD. Ο Bergamo κυκλοφορεί ήδη στην αγορά, ενώ ο Sierra Forrest της Intel δεν θα φτάσει πριν από το πρώτο εξάμηνο του 2024. Τα τσιπ EPYC Turin 5ης γενιάς της AMD κυκλοφορούν πριν από το τέλος του 2024, αλλά η εταιρεία δεν έχει περιγράψει το μοντέλο Zen 4c δεύτερης γενιάς. Η Intel έχει τώρα στο roadmap για το 2025 το Clearwater Forest της δεύτερης γενιάς με πυρήνα E-core.
Διαβάστε επίσης: Intel CPU είναι ευάλωτοι σε νέα επίθεση πλευρικού καναλιού
πηγή πληροφοριών:tomshardware.com
