Корпорация Intel на конференции Hot Chips 2023, по сообщению The Register, рассказала о процессорах Xeon следующего поколения для платформы Birch Stream, известных под кодовыми обозначениями Sierra Forest и Granite Rapids. Эти изделия получат ряд улучшений в плане поддержки оперативной памяти и интерфейсов ввода/вывода. А ещё они, наконец-то, станут полноценными SoC, которые не требуют дополнительной обвязки для старта и работы.

Нынешние чипы Xeon Sapphire Rapids предлагают восемь каналов памяти DDR5-4800 (1DPC) и DDR5-4400 (2DPC), а также 80 линий PCIe 5.0/CXL 1.1. Вместе с тем конкурирующие AMD EPYC Genoa имеют 12 каналов памяти DDR5-4800 и 128 линий PCIe 5.0. При этом с 2DPC у Genoa не всё гладко. Процессоры Xeon следующего поколения обеспечат поддержку DDR5 DIMM и MCR DRAM, причём с поддержкой 2DPC, а также 136 линий PCIe 5.0/CXL 2.0 (с упором на Type-3) и 6 линий UPI. В марте нынешнего года Intel сообщала, что Granite Rapids смогут работать с памятью MCR-8800. Пропускная способность ОЗУ по сравнению с Sapphire Rapids возрастёт практически в три раза.

Источник изображений: Intel

Впрочем, главной особенностью Sierra Forest и Granite Rapids станет полный переход на чиплетную компоновку. В них два IO-тайла, которые и предоставляют HSIO-линии, «сшиты» посредством EMIB с вычислительными тайлами, которых может быть от одного до трёх. Это позволит консолидировать основную функциональность на уровне платформы (Birch Stream), которая едина для обоих процессоров и физически, и электрически, и логически. Впрочем, важное отличие есть: Sierra Forest рассчитаны на одно- и двухсокетные системы, тогда как Granite Rapids поддерживают и 8S-конфигурации.

Чипы Sierra Forest с ядрами E (с высокой энергетической эффективностью) ориентированы на горизонтально масштабируемые рабочие нагрузки, а изделия Granite Rapids с ядрами P (с высокой производительностью) предназначены для приложений с интенсивными вычислениями. При этом компания, несмотря на имеющиеся возможности, не намерена создавать гибридные процессоры с P- и E-ядрами. В случае Sierra Forest компания сосредоточилась на повышении плотности размещения ядер с минимальным ущербом для производительности. Заказчикам на выбор будут доступны два варианта: два или четыре ядра на один блок L2-кеша объёмом 4 Мбайт, причём с возможностью более тонко контролировать, какие данные будут туда попадать.

Процессоры будут изготавливаться по 7-нм технологии Intel 3. В семейство войдут решения, насчитывающие до 144 ядер, но это максимум для Sierra Forest (будут и более простые модели), а вот лимит под ядрам для Granite Rapids так и не был назван. Для Sierra Forest заявлена поддержка BF16 и FP16, а вот AVX-512 они лишены напрочь. Частично упростит унификацию кода для разных процессоров появление AVX10, но полноценно эти инструкции будут реализованы лишь в будущих поколениях. В случае с Granite Rapids упомянута поддержка Advanced Matrix Extensions (AMX) с FP16 для задач ИИ и машинного обучения.

Корпорация Intel, по сообщению ресурса Computer Base, организует поставки процессоров Xeon Granite Rapids для серверов в конце 2024 года: речь идёт об изделиях Granite Rapids-AP и Granite Rapids-SP. А несколько позднее выйдут чипы Xeon Granite Rapids-D, предназначенные для применения в периферийном оборудовании, а также в СХД. Выход новинок на коммерческий рынок ожидается в 2025 году.

Решения Xeon Granite Rapids-D в исполнении BGA4368 придут на смену Xeon D-1700 и D-2700 семейства Ice Lake-D, которые дебютировали в феврале 2022 года. Для чипов нового поколения предусмотрено использование техпроцесса Intel 3. Обнародованные сведения говорит о том, что готовящиеся процессоры предложат повышенную плотность компоновки, а также инновации в области I/O. В частности, ожидается не только поддержка PCIe 5.0, но и CXL 2.0.

Источник: Twitter@yuuki_ans

Согласно утечке, в этом поколении Xeon D снова будут два семейства процессоров: HCC и XCC. Отличаться они будут не только числом ядер, но и количеством I/O-блоков и каналов памяти: один или два блока и четыре или восемь каналов соответственно. Обязательный в обоих вариантах I/O-блок предложит HSIO, Ethernet и акселераторы (видимо, речь о QAT). Второй I/O-блок в XCC-семействе предлагает только Ethernet и те же акселераторы.

Несколько необычно то, в этих чипах появится поддержка инструкций AMX-COMPLEX для работы с матрицами комплексных чисел половинной точности. Подчёркивается, что для других изделий семейства, таких как Granite Rapids-AP и Granite Rapids-SP, использование AMX-COMPLEX, по всей видимости, не предусмотрено.

В 2024 году на смену платформам Sapphire Rapids и Emerald Rapids корпорация Intel планирует выпустить чипы Granite Rapids на базе производительных Р-ядер. Эти процессоры будут производиться с использованием техпроцесса Intel 3 и будут поистине огромными в смысле физических размеров — на днях энтузиасту с ником YuuKi_AnS удалось получить первые фотографии Granite Rapids.

Тенденция к укрупнению процессорных разъёмов не нова: эта гонка стартовала аккурат в момент переезда контроллера памяти, а затем и шины PCI Express из чипсета в сам процессор, и постепенно наращивание возможностей обеих интерфейсов сделало своё дело.

Источник изображений здесь и далее: YuuKi_AnS

Но снимки, опубликованные YuuKi_AnS, впечатляют даже на фоне AMD SP5 для платформы Genoa. Неудивительно, новый разъём превосходит SP5 даже по количеству контактов — 7529 против 6096. Процессоры Granite Rapids получат 12 каналов DDR5-5600, 96 линий PCIe 5.0 и поддержку CXL 2.0.

По размерам новые процессоры приблизительно в 1,7 раза больше Sapphire Rapids, ожидается, что размеры LGA-7529 составят 105 × 70 мм, что действительно больше, чем у AMD SP5, где аналогичные размеры составляют 75 × 72 мм; для сравнения, LGA-4189 (Ice Lake-SP) имеет габариты 77,6 × 56,6 мм.

Технически процессоры будут состоять из двух кристаллов с архитектурой Redwood Cove, включающей в себя только Р-ядра. Компания Intel планирует минимум три варианты охлаждения, рассчитанных на 400–500 Вт. Более подробно о Granite Rapids «синие» расскажут на мероприятии Intel Innovation, запланированном на сентябрь этого года.

В ходе мероприятия для инвесторов Intel подтвердила свои планы по противодействию процессорам AMD EPYC Bergamo, в которых будет использоваться архитектура с высокой плотностью ядер Zen4c, а также всё нарастающему давлению Arm. Intel придерживается планов по созданию собственных архитектур с производительными и энергоэффективными ядрами для чипов Xeon.

Intel объявила, что рассчитывает выпустить следующее, пятое по счёту поколение процессоров Xeon Scalable под кодовым названием Emerald Rapids (EMR), преемников Sapphire Rapids (SPR), в IV квартале 2023 года. Компания также продемонстрировала чип Emeralds Rapids, состоящий из двух чиплетов (тайлов в терминологии Intel). Sapphire Rapids, напомним, имеется четыре тайла меньших размеров. Сообщается, что образцы Emerald Rapids уже доступны избранным заказчикам. Не вдаваясь особо в технические подробности, компания рассказала, что Emerald Rapids будет работать в том же диапазоне TDP, что и Sapphire Rapids, что повысит общую производительность платформы в пересчёте на Вт.

Изображения: Intel

Учитывая то, что Emerald Rapids будет использовать ту же платформу LGA 4677, что и Sapphire, заказчики смогут заменить Sapphire на Emerald в существующих решениях. Такой подход позволит легко модернизировать уже внедрённые системы, а в случае производителей оборудования — ускорить вывод Emerald Rapids на рынок. Emerald Rapids будет построен на том же техпроцессе Intel 7. Это означает, что прирост производительности должен быть обеспечен за счёт архитектурных улучшений. Intel сообщила о «повышенной плотности ядер», поэтому можно предположить, что у Emerald Rapids будет больше ядер в сравнении с Sapphire Rapids.

Emerald Rapids

Вслед за Emerald Rapids компания планирует начать в 2024 году поставки чипов следующего поколения Granite Rapids (GNR) на базе производительных P-ядер. Сообщается, что вычислительные тайлы Granite Rapids будут выпускаться с использованием техпроцесса Intel 3. Intel также впервые сообщила, что Granite Rapids будут поддерживать MCR DIMM (DDR5-8800+) и обеспечат ПСП в пределах 1,5 Тбайт/с (12 каналов памяти). Ещё одной особенностью станет полный переход на чиплетную компоновоку с независимым IO-тайлом. Первые образцы Granite Rapids уже тестируются некоторыми заказчиками.

Emerald Rapids

В первой половине 2024 года должен выйти и процессор Sierra Forest (SRF), первый Intel Xeon с энергоэффективными E-ядрами (следующее за Gracemont поколение) общим числом до 144 единиц. Сообщается, что Sierra Forest и Granite Rapids будут использовать одну и ту же платформу Birch Stream. Следует отметить, что чипы Sierra Forest появятся несколько раньше, чем Granite Rapids, и тоже будут использовать техпроцесс Intel 3, а также IO-тайлы. Отмечается, что Sierra Forest даже в текущем виде оказались на удивление стабильно работающими. Более того, их уже тестирует как минимум один заказчик Intel.

Sierra Forest

На смену Sierra Forest придут в 2025 году чипы Clearwater Forest (CWF), которые станут первыми в семействе Intel Xeon, основанными на техпроцессе Intel 18A. По словам Intel, её заказчики не хотят серверные процессоры смешанной архитектуры, то есть требуют чипы либо только с P-ядрами, либо только с E-ядрами. Sierra Forest сейчас является, пожалуй, наиболее важным продуктом для Intel и для демонстрации производственных возможностей, и для сохранения заказчиков среди гиперскейлеров.

Что касается ускорителей, то компания в этом году планирует подготовить сразу 15 различных FPGA в сериях Agilex и Stratix, а также eASIC. Intel, как уже говорилось ранее, не забрасывает работу над специализированными ускорителями Habana, но грядущие Gaudi3 от нынешних Gaudi2 будут отличаться переходом с 7-нм на 5-нм техпроцесс. Отменённых Rialto Bridge в планах более нет, да и Falcon Shores тоже не упоминаются. При этом Intel считает, что к 2027 году в области ИИ-чипов соотношение между CPU и GPU будет на уровне 60/40.

В интернете, как сообщает ресурс VideoCardz, появилась информация о решении для валидации будущих Intel Xeon — плате с кодовым названием Avenue City. Предполагается, что речь идёт о платформах Birch Stream и Mountain Stream для процессоров Sierra Firest-AP и Granite Rapids-AP, поскольку для Avenue City, судя по габаритам сокета, предусмотрено использование разъёма LGA-7529.

Показатель TDP будущих чипов теоретически сможет достигать 500 Вт. Говорится о поддержке 12 каналов оперативной памяти DDR5-6400, а также MCR-модулей (DDR5-8000). Эталонная платформа Avenue City RP включает 20-слойную печатную плату с размерами приблизительно 424,2 × 508,0 мм. Она содержит два процессорных разъёма и 24 слота для модулей ОЗУ. Новая плата, вероятно, ориентирована на гиперскейлеров, на что, в частности, указывает наличие слота для модуля DC-SCM с RunBMC.

Источник изображения: Yuuki_Ans / Intel (нажмите для увеличения)

Процессоры Granite Rapids, по предварительной информации, получат до 128 вычислительных ядер (256 потоков инструкций). Изделия Sierra Forest, в свою очередь, будут насчитывать до 334 ядер (столько же потоков инструкций). В дальнейшие планы Intel входит выпуск платформы с процессорами Diamond Rapids и Clearwater Forest. Эти чипы увидят свет не ранее середины текущего десятилетия.