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英特尔全新能效核处理器将于2024年问世

更新时间:2022-03-15 01:36:04

导读 众所周知,在近几代推出的处理器产品中,英特尔一直致力于扩展其平台。与竞争对手相比,英特尔采用的制造平台虽然不是业界最高水平,但始终

众所周知,在近几代推出的处理器产品中,英特尔一直致力于扩展其平台。与竞争对手相比,英特尔采用的制造平台虽然不是业界最高水平,但始终致力于多芯片战略。

同时,英特尔还将于2022年下半年推出下一代至强可扩展处理器Sapphire Rapids。此前,关于蓝宝石激流及其后续将推出的产品的公开信息很少。近日,英特尔公开披露了未来几代至强产品的相关路线图。

现状

目前市场上使用的第三代英特尔至强可扩展处理器平台Ice Lake采用英特尔10nm制程技术,拥有多达40个Sunny Cove内核,芯片面积约660 mm2。在基准测试中,我们发现与第二代至强处理器相比,第三代的性能有了很大的提升。

尽管芯片市场竞争激烈,用户对Ice Lake的反应褒贬不一,但英特尔一直坚持以更完善的平台,FPGA、内存、存储、网络及其独有的加速器来推动创新和发展。英特尔首席执行官帕特基辛格(Pat Kissinger)也表示,英特尔数据中心业务的季度收入取决于客户将如何消化现有的处理器库存。

目前,英特尔已经开始大规模宣传其第四代至强可扩展处理器Sapphire Rapids。我们知道,这款产品将使用大于1600 mm2的芯片来创建核心数量最多的解决方案,其中四个蓝宝石Rapids单元将通过英特尔嵌入式多芯片互连桥技术进行连接。

该芯片将具有8个64位DDR5内存通道,并支持与PCIe 5.0和大多数CXL 1.1的互连。与此同时,新的矩阵扩展、数据流加速器、英特尔QuickAssist技术(Intel QAT)也将发挥作用,这些都是基于Alder Lake桌面平台目前采用的最新性能核心设计,并针对数据中心的使用进行了优化,这也意味着该芯片将支持AVX512和更大的缓存。

与此同时,Sapphire Rapids将配备HBM内存和新的Ponte Vecchio高性能计算加速器,该加速器将首先应用于阿贡国家实验室的超级计算机Aurora。

与几年前的预期相比,Sapphire Rapids的发布时间有所延迟,但业界对这款将于2022年问世的英特尔7处理器充满期待。

下一代至强可扩展处理器

除了Sapphire Rapids,英特尔还披露了路线图中其他产品的信息。继Sapphire Rapids之后,兼容该平台、同样基于Intel 7制程技术的Emerald Rapids将于2023年问世。按照英特尔一贯的命名传统,Emerald Rapids可能是第五代至强产品。

目前,Emerald Rapids(EMR)有望借鉴蓝宝石Rapids的设计和制造来提高性能。平台兼容性意味着我们不仅有机会看到一个全新的加速器,而且Emerald Rapids将支持PCIe通道,CPU之间的连接,DRAM,CXL和IO功能类似于前几代产品。

不过目前这款处理器的真面目还不得而知,我们对英特尔单位产品组合的了解也还在探索中。但可以预测的是,它很可能类似于Sapphire Rapids,也将是英特尔计划作为下一代产品推出的具有新性能的可扩展处理器。

翡翠急流之后,英特尔的产品路线图将走上一条全新的道路,战略将在多个方面多元化。

从Granite Rapids(GNR)开始,英特尔将使用英特尔3制程技术构建至强性能核心处理器,并于2024年推出这款产品。之前的路线图一直显示Granite Rapids将采用英特尔4制程技术,但英特尔表示,其技术进步和时间规划将使Granite Rapids提前采用英特尔3制程技术。

英特尔3是英特尔继英特尔4之后的第二代EUV工艺节点。我们预测Intel 3和Intel 4的设计规则是差不多的,所以它的迭代不会带来质变。

Granite Rapids将采用cell架构,同时在其cell中采用差异化策略:与Sapphire Rapids的统一设计不同,Granite Rapids将拥有独立的IO cell和内核列表。

元。

  英特尔尚未透露它们之间将如何连接,但其理念是IO单元可以包含所有内存通道、PCIe通道和其他功能,而内核单元则完全专注于处理器性能——这听起来很像英特尔的竞争对手们正在做的事,但这的确是眼下正确的发展方向。

  Granite Rapids作为下一代性能核至强处理器,将与英特尔一个全新的产品线共享一个平台——该产品线将推出专为数据中心优化所提供的能效核处理器,并以同样基于Intel 3制程工艺的Sierra Forest(SRF)为起点。

  能效核多用于当前英特尔Alder Lake消费级处理器产品组合,而Sierra Forest将是基于目前能效核微架构Gracemont的新一代变革,其目的在于让产品更注重内核密度而不是单纯的内核性能。如果内存带宽和互连能够支持,该产品将可以实行低电压运行和并行处理。

  Sierra Forest将采用与Granite Rapids相同的IO晶片。由于两者将共享一个平台,我们假定其插槽将互相兼容,因此,我们预测两者会拥有相同的DDR和PCIe配置。如果英特尔延续现有的命名方式,GNR和SRF将是其第六代至强可扩展处理器。

  英特尔向我们表示,GNR和SRF将根据客户需求覆盖并扩展目前已有的Ice Lake可扩展处理器产品组合。GNR和SRF预计将于官宣推出之时,在全球范围内上市。

  同时,注重内核密度的能效核Sierra Forest最终将与AMD的同期产品决一胜负,AMD的Bergamo产品当前采用Zen 4c架构,当SRF上市时,AMD很有可能推出采用Zen5架构的同期产品。

  关于采用GNR+SRF的统一平台是否意味着此后的至强产品将成为一个英特尔独有的平台,以及英特尔是否会遵循客户喜好同时保留两代产品,英特尔给出的答案是,最好的选择是保持不同代产品之间的平台兼容性,但同时这也取决于时间以及新技术集成。

  业内估计,除了CPU,PCIe 6.0最早将到2026年才会出现,而DDR6更可能于2029前后问世。所以,除非有更多的内存通道可以添加,否则我们极可能看到英特尔在其第六代或第七代至强产品中实现上述功能。

  除此之外,另一个大众关注的问题是关于混合CPU设计的,既然英特尔目前正推动性能核和能效核产品双线并进,为何不将其整合至一个产品中?

  对此,英特尔表示,由于每个用户的需求不同,当前市场更倾向于单核设计的产品。比如一个客户希望性能核与能效核的比例是80/20,另一个客户可能更喜欢20/80的比例,然而大量生产各个比例的产品并不具备较高的实现性。

  与此同时,经部分用户使用发现,他们的软件往往在采用相同内核的处理器上运行效果更好,而非在系统或插槽层面整合两种内核的产品中运行。因此,令人十分高兴的是,我们在短期之内将不会看到混合两种内核的至强可扩展处理器。

  分别为性能核和能效核处理器配备同等数量的内存通道和I/O通道,对于两种场景来说可能都不能达到最佳的效果,英特尔目前也并没有就统一IO晶片做出回答。

  不过,无论客户使用哪种CPU,采用同一个兼容平台有助于降低部分不可收回的开发成本。而且,我们也可以看到英特尔已为更多适用于至强D的场景,以及为规模较小的部署提供不同的IO配置打开了大门,当然,我们目前谈论的皆是两三年之后的产品。

  对于Granite Rapids和Sierra Forest,英特尔正与重点客户展开合作,进行微架构和平台的开发、测试及部署。随着Granite Rapids和Sierra Forest在今明两年发布,更多细节也将会披露。

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