每年一度的 Hot Chips 是半導體業界最重要的技術會議。在其中，晶片領域專家齊聚一堂，全球晶片廠商也常選擇在這裡發表新產品，或是闡述未來的發展方向。 當地時間週一，在史丹佛大學舉辦的Hot Chips 2023 上，英特爾首次披露了新一代資料中心晶片“Sierra Forest”，它的每瓦性能較前代提升了240%，預計明年推出。 同時，英特爾首次將旗下資料中心晶片分為兩類：一類是Granite Rapids，專注於高能耗高效能；一類是Sierra Forest，專注於高能效。 接下來看 Granite Rapids 和 Sierra Forest 這兩款資料中心晶片的具體細節。 整體來講，得益於引入了面積高效的E 核（能效核），Granite Rapids 和Sierra Forest 將有望成為迄今為止英特爾Xeon（至強）可擴展硬體生態系統中最重要的更新之一。 先來看 Sierra Forest，它是英特爾首款用於資料中心的 E 核心 Xeon 可擴充晶片，還是基於 EUV 的 Intel 3 製程的主導產品。英特爾表示，Sierra Forest 預計明年上半年上市。同時，Granite Rapids 也採用相同的 Intel 3 製程。 在設計上，Granite 和Sierra 都是基於小晶片（chiplet）的設計，依賴透過英特爾EMIB（Embedded Multi-Die Interconnect Bridge, 嵌入式多核心互聯橋接）技術封裝在一起的運算和I/O 小晶片的混合。不僅如此，這次的小晶片設計還有獨到之處，使用不同的運算 / IO 小晶片，而不是將「完整的」Xeon 小晶片封裝在一起。 這意味著，Granite 和 Sierra 可以共享基於 Intel 7 製程所建構的、通用 I/O 小晶片。 除了共享平台的詳細資訊外，英特爾還首次提供了 E 核和 P 核（性能核）所用架構的高級概述。正如現在多代 Xeon 的情況一樣，英特爾正在利用與其消費部件相同的基本 CPU 架構。 因此，Granite 和 Sierra 可以被認為是解構的 Meteor Lake 處理器，Granite 配備 Redwood Cove P 核心，而 Sierra 配備 Crestmont E 核心。 #如前所述，這是英特爾首次嘗試為 Xeon 市場提供 E 核心。對英特爾來說，這意味著要針對資料中心工作負載調整 E 核心設計，與上一代以消費級應用程式為中心的 E 核心設計大有不同。 英特爾透露，Crestmont 正在提供 6-wide 指令解碼路徑以及 8-wide 隱退後端。雖然不如英特爾的 P 核心強大，但 E 核心絕不是輕量級核心，英特爾的設計決策反映了這一點。儘管如此，它的設計在晶片空間和能耗方面都比 Granite 中的 P 核心要高效得多。 Crestmont 的 L1 指令快取（I 快取）將為 64KB，是早期設計中 I-cache 大小的兩倍。同時，Crestmont E-core 系列的新成員可以將這些核心打包成 2 或 4 核集群，這與目前僅提供 4 核集群的 Gracemont 不同。最後，對於 Sierra/Crestmont，該晶片將提供與 Granite Rapids 盡可能接近的指令。這意味著有 BF16 資料類型支持，以及對各種指令集的支持，例如 AVX-IFMA 和 AVX-DOT-PROD-INT8。 #同時對於 Granite Rapids，我們有 Redwood Cove P 核心。 Redwood/Granite 是 Xeon 處理器的傳統核心，對於英特爾來說，變化並不像 Sierra Forest 那麼大，但這並不意味著他們沒有改進。在微架構方面，Redwood Cove 獲得了與 Crestmont 相同的 64KB I 緩存，容量是其前身的 2 倍。但最值得注意的是，英特爾成功地進一步降低了浮點乘法的延遲，將其從 4/5 個週期減少到僅 3 個週期。像這樣的基本指令延遲改進很少見，因此我們總是期盼能夠出現。 除此之外，Redwood Cove 微架構還有分支預測和預取等特性，這是英特爾的典型最佳化目標。它們可以採取的任何措施來改善分支預測（並降低罕見失誤的成本），經常在性能方面帶來相對較大的紅利。 Redwood Cove 的AMX 矩陣引擎獲得了FP16 支持，尤其適用於Xeon 系列，而FP16 的使用不如已支援的BF16 和INT8 那麼多，但它總體上改進了AMX 的靈活性。 對於記憶體加密的支援也正在改進。 Granite Rapids 的 Redwood Cove 將支援 2048 個 256 位元記憶體 key，而 Sapphire Rapids 則支援 128 個 key。 #雖然現在談論Granite Rapids 和Sierra Forest 的各個SKU 還為時過早，但英特爾已明確告訴我們，核心數量總體正在增加。 Granite Rapids 晶片將提供比 Sapphire Rapids 更多的 CPU 核心（SPR XCC 為 60 個）。當然，Sierra 的 144 個核心將提供更多的 CPU 核心。 在之前的Xeon 推遲並花費很長時間才將E 核Xeon 可擴展晶片推向市場之間，英特爾並沒有像以前那樣在數據中心市場佔據主導地位，因此Granite Rapids 和Sierra Forest 將標誌著一個重要的轉折點，為英特爾資料中心產品的未來發展指明了道路。 #我們知道，為網路和線上服務提供動力的資料中心承載著巨量的算力需求，同時也需要消耗大量電力。近幾年隨著 AI 等技術的發展，科技公司正面臨提升算力、降低能耗的挑戰，促使晶片公司專注於提升功耗效率。 目前，在資料中心晶片市場，英特爾的市佔率正一步步被 AMD 和 Ampere（前英特爾高層 Renee James 成立的新創公司）等競爭對手蠶食。 今年，Ampere 和 AMD 都已推出了自己的高效率雲端運算晶片，Arm 也在本次的 Hot Chips 2023 上提出了 Neoverse V2 平台。在競爭愈加激烈的當下，英特爾有危機感在所難免。 https://www.anandtech.com/show/20034/hot-chips-2023-intel-details -granite-rapids-and-sierra-forest-xeons#https://www.reuters.com/technology/intel-says-new-sierra-forest-chip-more- than-double-power-efficiency-2023-08-28/#
以上是英特爾推出下一代資料中心CPU設計：Chiplet設計，效能提升達240%的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
