Intel сообщила подробности о новом поколении серверных процессоров Xeon 7 с кодовым названием Clearwater Forest, выполненных по техпроцессу Intel 18A с использованием технологии 3D-упаковки. Сообщается, что новые процессоры представляет собой значительный шаг вперёд по сравнению с предыдущим поколением Sierra Forest, предлагая увеличенный объём кеша, более быстрые энергоэффективные ядра (E-Core) и более высокую пропускную способность памяти.

Как отметил ресурс ServeTheHome, использование только ядер E-Core делает Clearwater Forest ориентированным на рабочие нагрузки, требующие выполнения множества потоков с высокой энергоэффективностью, но не обязательно требующие максимально возможной производительности в однопоточном режиме, что характерно для массивных задач виртуализации. Чипы Xeon 6900E (Sierra Forrest-AP) тоже были ориентированы на гиперскейлеров и облака, но популярности не снискали.

Источник изображений: ServeTheHome

Это один из первых чипов, созданных по техпроцессу Intel 18A, который обеспечивает значительный скачок энергоэффективности, а также улучшение архитектуры ядра. Также важным фактором является переход на 3D-стекирование кристаллов, реализованное с помощью Foveros Direct 3D. Именно проблемы с техпроцессом и упаковкой вынудили компанию перенести запуск чипов на 2026 год.

По словам Intel, в Clearwater Forest в рамках архитектуры Darkmont, которая является обновлением Sierra Glen E-Core, задействованной в Sierra Forest, используется девятипоточное декодирование (вместо шестипоточного в Sierra Forest) с помощью трёх трёхпоточных декодеров. Также был улучшен механизм предсказания ветвлений, чтобы соответствовать более широкому окну и повысить общую точность. Объём L1-кеша инструкций составляет 64 Кбайт на ядро.

Что касается бэкэнда, то возможность отправки операций вне очереди увеличилась с 5 до 8. В общей сложности за такт можно выполнить 16 операций, что вдвое больше, чем у Sierra Forest. Система OOE (Out-of-Order Engine) также обновлена. Теперь возможно передавать в планировщик (или в буфер переупорядочивания) 8 инструкций за такт (+60 %) и завершать исполнение до 16 операций за такт (вдвое больше).

Количество целочисленных и векторных вычислительных блоков увеличено вдвое, количество блоков генерации адресов загрузки — в полтора раза, а количество блоков генерации адресов сохранения — в два раза. Размер буфера внеочередного исполнения увеличен на 60 % до 416 блоков. Количество портов исполнения также значительно увеличилось — до 26, и это несмотря на небольшой показатель эффективности ядра.

Подсистема памяти ядра теперь может выполнять три загрузки (1,5x) и два сохранения (без изменений) за раз. Более ранняя отдача от операций загрузки может помочь снизить задержку. Глубокая буферизация поддерживает до 128 промахов L2 (увеличение в два раза). Общее увеличение IPC составляет 17 % согласно тесту SpecIntRate17.

Сообщается, что в Clearwater Forest также реализованы усовершенствованные предвыборки на всех уровнях кеша, а список специфических функций Xeon E-Core включает:

• Наличие ECC для L1-кеша данных (32 Кбайт).
• Поддержка «отравления» данных (Data Poisoning) для МО.
• Поддержка Recoverable Machine Check.
• Поддержка Local Machine Check.
• 52-бит физическая адресация.
• Механизм блокировки ядра.

Один модуль Clearwater Forest состоит из четырёх ядер со совместным доступом к 4 Мбайт общего L2-кеша, как и в Sierra Forest. Пропускная способность L2-кеша до 400 Гбайт/с. Каждое ядро может общаться с L2-кешем на скорости 200 Гбайт/с, тогда как между модулями реализован интерконнект с пропускной способностью 35 Гбайт/с. 72 модуля формируют 288 ядер + 576 Мбайт общего L3-кеша. Всего на чип приходится 12 каналов памяти DDR5-8000 (о MRDIMM речи нет) для модулей общей ёмкостью 1,5 Тбайт.

В отличие от Sierra Forest, основанного на 2,5D-дизайне, а Clearwater Forest используется 3D-дизайн с чиплетами CPU, расположенными поверх более крупных базовых тайлов, вместе с остальными компонентами. Конфигурация Clearwater Forest включает 12 чиплетов E-Core (Intel 18A), 3 базовых тайла (Intel 3) и 2 чиплета I/O (Intel 7). Для межкристальных соединений используется EMIB. I/O-подсистема включает 96 линий PCIe 5.0, из которых 64 могут работать с CXL.

По словам компании, двухсокетная система на базе Clearwater Forest предлагает 576 ядер с 1152 Мбайт L3-кеша, 144 линии UPI (576 Гбайт/с), до 3 Тбайт RAM (чтение до 1300 Гбайт/с). Intel утверждает, что стойки на базе Clearwater Forest могут обеспечить с предыдущим поколением чипа 3,5-кратный прирост производительности на Вт. У AMD же есть 192-ядерные Turin Dense с ядрами Zen 5c с 384 Мбайт L3-кеша, 12 каналами DDR5-6000, 128 линиями PCIe 5.0 (64 CXL; до 160 линий в двухсокетной платформе), а также поддержкой SMT и AVX-512.

В ходе отчёта за IV квартал 2024 года Intel рассказала о будущих продуктах и продвижении в развёртывании новых технологий. Компания сообщила, что будет наращивать производство с использованием техпроцесса Intel 18A (1,8 нм) во II половине 2025 года, но нового Xeon Clearwater Forest с E-ядрами ждать в этом году не стоит, пишет ServeTheHome.

В августе 2024 года Intel заявила о запуске тестового производства Clearwater Forest и Panther Lake с использованием техпроцесса Intel 18A и новой технологии упаковки, а в сентябре продемонстрировала образец Clearwater Forest, планируя начать серийное производство этих чипов в III квартале 2025 года. 288-ядерный чип Sierra Forest-AP (6900E) предполагалось запустить в массовое производство в I квартале 2025 года.

Однако в ходе квартального отчёта со-генеральный директор Intel Мишель Джонстон Холтхаус (MJ Holthaus) сообщила, что компания добилась «прогресса в (разработке) Clearwater Forest, первом серверном продукте с использованием Intel 18A», который планирует выпустить в I половине уже 2026 года. По её словам, причина переноса заключается в пока низком спросе на Xeon, «изобилующие E-ядрами». «Мы увидели, что это скорее нишевый рынок, и мы не видим, чтобы объём материализовался на нём так быстро, как мы ожидали», цитирует The Register её слова. Далее она добавила, что особенности упаковки Foveros 3D также стали причиной переноса выпуска серверного чипа на 2026 год.

Источник изображения: Intel

Как отмечает ServeTheHome, общая тенденция на рынке серверов заключается в том, что ИИ-серверы в дефиците их довольно легко продать. Вместе с тем они очень дороги, поэтом компании стоят перед выбором: купить ИИ-системы, которые прослужат ещё год-два, или же купить серверы с самыми современным CPU, чтобы консолидировать нагрузки (например, 8:1) и избавиться от старых систем. Само появление таких процессоров — одна из крупнейших революций в области серверов за более чем десять лет, сообщили в ServeTheHome.

И пока что многие заказчики делают выбор в пользу ИИ-серверов. Эта тенденция влияет на других игроков рынка, включая, например, Ampere. А раз так, то нет смысла отдавать производственные мощности 18A и тратить силы на быстрое решение проблем с упаковкой Clearwater Forest, который будет не слишком востребован — пока будет достаточно и Sierra Forest. Компания также передумала выпускать на рынок ускорители Falcon Shores.

После отставки Пэта Гелсингера (Pat Gelsinger) обязанности гендиректора Intel временно исполняют Дэвид Цинснер (David Zinsner) и Мишель Джонстон Холтхаус (Michelle (MJ) Johnston Holthaus). Несмотря на временный статус, их видение путей выхода из кризиса имеет важное значение для компании.

Дэвид Цинснер и Мишель Холтхаус сходятся во мнении, что за GPU — будущее, а технологии ИИ всё ещё находится в зачаточном состоянии, пишет ресурс HPCwire. Их точка зрения в корне отличается от позиции Гелсингера, сделавшего ставку на CPU. Сейчас врио гендиректора занимаются ревизией планов компании, а также имеющегося портфеля решений для ЦОД. По их мнению, у Intel всего три перспективных продукта для ЦОД и ИИ: чипы Xeon Diamond Rapids и Clearwater Forest, а также ускорители Falcon Shores.

Холтхаус выступила на ежегодной глобальной технологической конференции Barclays, где, отвечая на вопрос о том, чем её стратегия будет отличаться от планов Гелсингера, заявила, что не следует ожидать полной смены стратегии, будет лишь «возобновление внимания» к повышению конкурентоспособности продуктов Intel, пишет ресурс EE Times.

Холтхаус также заявила, что сейчас пришло время подумать, как можно использовать имеющийся портфель интеллектуальной собственности во всём портфеле продуктов компании. Она признала, что на рынке решений для ЦОД компания сталкивается с большими проблемами. Ожидалось, что Granite Rapids укрепят позиции Intel на рынке серверов, но теперь она возлагает надежды на Diamond Rapids, которые будут выпускаться по техпроцессу Intel 18A (1,8 нм).

Источник изображения: Intel

«Для нас 2025 год — это год… стабилизации потери доли этого сегмента рынка [и] действительно лазерной фокусировки на создании правильных продуктов для восстановления доли. Нам предстоит много работы в этом направлении», — сообщила Холтхаус. Она отметила, что рынок решений для ЦОД сильно изменился, имея в виду стремление провайдеров облачных услуг создавать собственные кастомные процессоры и ускорители ИИ.

Intel намерена улучшить работу на рынке процессоров для ЦОД с помощью недавно анонсированной консультативной группы по экосистеме x86, которая позволит заказчкикам влиять на будущие архитектурные особенности. Попутно компания отказалась от инициативы X86S по созданию облегчённого варианта ISA. Холтхаус заявила, что она чувствует уверенность по поводу будущего Intel Xeon, вместе с тем отметив, что AMD в последние годы лучше показала себя в работе с клиентами.

Со-гендиректор сообщила, что рассматривает Falcon Shores как тестовый продукт. «Это будет замечательно? Нет, — сказала она. — Но это хороший первый шаг в создании платформы, извлечении уроков, понимании того, как всё это ПО будет работать и как будет реагировать экосистема, чтобы мы могли очень быстро исправиться». Ранее стало известно, что на смену Falcon Shores придёт ИИ-ускоритель Jaguar Shores.

Источник изображения: Intel

Холтхаус подчеркнула, что видит большие возможности в инференсе ИИ, предъявляющем другие требования к оборудованию, чем обучение. В целом Холтхаус отметила, что Intel недостаточно инвестировала в свою продукцию и действовала недостаточно быстро, а также признала, что в краткосрочной перспективе компанию ожидают проблемы с предложением продуктов. Также она признала, что Intel нужен универсальный GPU для долгосрочной конкурентоспособности на только зарождающемся рынке ИИ.

Топ-менеджер заявила, что компания не будет тратить время и деньги на создание ускорителей ИИ для ЦОД с нуля. Вместо этого малотиражные продукты позволит Intel учиться и совершенствоваться, сказала она. «Я смотрю на Gaudi как на первый шаг. В Gaudi есть несколько действительно хороших вещей, которые мы изучаем, особенно на уровне ПО и платформы, — сказала Холтхаус. — Но Gaudi не позволит нам выйти в массы, это не тот GPU, который [мог бы быть] легко развёрнут в системах по всему миру».

Также компания сообщила, что завершила этап сокращений персонала и пока не собирается их возобновлять. «Мы закончили с большим сокращением персонала, которое нам пришлось осуществить, оно в основном завершено, — сказал Цинснер. — Однако мы будем постоянно проверять, куда мы тратим деньги, чтобы убедиться, что получаем соответствующую отдачу».