Redian新闻
>
Chiplet设计、性能240%提升,英特尔下一代数据中心CPU设计来了

Chiplet设计、性能240%提升,英特尔下一代数据中心CPU设计来了

公众号新闻

机器之心报道

编辑:杜伟、泽南

最大支持 144 核心。

下一代英特尔芯片,要有巨大的性能提升。

每年一度的 Hot Chips 是半导体业界最重要的技术会议。在其中,芯片领域专家齐聚一堂,全球芯片厂商也经常选择在这里发布新产品,或是阐述未来的发展方向。

当地时间周一,在斯坦福大学举办的 Hot Chips 2023 上,英特尔首次披露了新一代数据中心芯片「Sierra Forest」,它的每瓦性能较前代提升了 240%,并有望于明年推出。


同时,英特尔首次将旗下数据中心芯片分为两类:一类是 Granite Rapids,专注于高能耗高性能;一类是 Sierra Forest,专注于高能效。

接下来看 Granite Rapids 和 Sierra Forest 这两款数据中心芯片的具体细节。

整体来讲,得益于引入了面积高效的 E 核(能效核),Granite Rapids 和 Sierra Forest 将有望成为迄今为止英特尔 Xeon(至强 )可扩展硬件生态系统中最重要的更新之一。

先来看 Sierra Forest,它是英特尔首款用于数据中心的 E 核 Xeon 可扩展芯片,还是基于 EUV 的 Intel 3 工艺的主导产品。英特尔表示,Sierra Forest 有望于明年上半年上市。同时,Granite Rapids 也采用相同的 Intel 3 工艺。


在设计上,Granite 和 Sierra 都是基于小芯片(chiplet)的设计,依赖通过英特尔 EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge, 嵌入式多核心互联桥接)技术封装在一起的计算和 I/O 小芯片的混合。不仅如此,这次的小芯片设计还有独到之处,使用不同的计算 / IO 小芯片,而不是将「完整的」Xeon 小芯片封装在一起。

这意味着,Granite 和 Sierra 可以共享基于 Intel 7 工艺构建的、通用 I/O 小芯片。


除了共享平台的详细信息外,英特尔还首次提供了 E 核和 P 核(性能核)所用架构的高级概述。正如现在多代 Xeon 的情况一样,英特尔正在利用与其消费部件相同的基本 CPU 架构。

因此,Granite 和 Sierra 可以被认为是解构的 Meteor Lake 处理器,Granite 配备 Redwood Cove P 核心,而 Sierra 配备 Crestmont E 核心。


如前所述,这是英特尔首次尝试为 Xeon 市场提供 E 核。对英特尔来说,这意味着要针对数据中心工作负载调整 E 核设计,与上一代以消费级应用为中心的 E 核心设计大有不同。

英特尔透露,Crestmont 正在提供 6-wide 指令解码路径以及 8-wide 隐退后端。虽然不如英特尔的 P 核心强大,但 E 核心绝不是轻量级核心,英特尔的设计决策反映了这一点。尽管如此,它的设计在芯片空间和能耗方面都比 Granite 中的 P 核心要高效得多。

Crestmont 的 L1 指令高速缓存(I 高速缓存)将为 64KB,是早期设计中 I-cache 大小的两倍。与此同时,Crestmont E-core 系列的新成员可以将这些核心打包成 2 或 4 核集群,这与目前仅提供 4 核集群的 Gracemont 不同。最后,对于 Sierra/Crestmont,该芯片将提供与 Granite Rapids 尽可能接近的指令。这意味着有 BF16 数据类型支持,以及对各种指令集的支持,例如 AVX-IFMA 和 AVX-DOT-PROD-INT8。


同时对于 Granite Rapids,我们有 Redwood Cove P 核心。Redwood/Granite 是 Xeon 处理器的传统核心,对于英特尔来说,变化并不像 Sierra Forest 那样大,但这并不意味着他们没有改进。

在微架构方面,Redwood Cove 获得了与 Crestmont 相同的 64KB I 缓存,容量是其前身的 2 倍。但最值得注意的是,英特尔成功地进一步降低了浮点乘法的延迟,将其从 4/5 个周期减少到仅 3 个周期。像这样的基本指令延迟改进很少见,因此我们总是期盼能够出现。

除此之外,Redwood Cove 微架构还有分支预测和预取等特性,这是英特尔的典型优化目标。它们可以采取的任何措施来改进分支预测(并降低罕见失误的成本),经常会在性能方面带来相对较大的红利。

Redwood Cove 的 AMX 矩阵引擎获得了 FP16 支持,尤其适用于 Xeon 系列,而 FP16 的使用不如已支持的 BF16 和 INT8 那么多,但它总体上改进了 AMX 的灵活性。

对于内存加密的支持也正在得到改进。Granite Rapids 的 Redwood Cove 将支持 2048 个 256 位内存 key,而 Sapphire Rapids 则支持 128 个 key。


虽然现在谈论 Granite Rapids 和 Sierra Forest 的各个 SKU 还为时过早,但英特尔已明确告诉我们,核心数量总体正在增加。Granite Rapids 芯片将提供比 Sapphire Rapids 更多的 CPU 内核(SPR XCC 为 60 个)。当然,Sierra 的 144 个内核将提供更多的 CPU 内核。

在之前的 Xeon 推迟并花费很长时间才将 E 核 Xeon 可扩展芯片推向市场之间,英特尔并没有像以前那样在数据中心市场占据主导地位,因此 Granite Rapids 和 Sierra Forest 将标志着一个重要的拐点,给英特尔数据中心产品的未来发展指明了道路。


我们知道,为互联网和在线服务提供动力的数据中心承载着巨量的算力需求,同时也需要消耗大量电力。最近几年随着 AI 等技术的发展,科技公司正面临提升算力、降低能耗的挑战,这促使芯片公司专注于提升功耗效率。

目前,在数据中心芯片市场,英特尔的份额正一步步被 AMD 和 Ampere(前英特尔高管 Renee James 成立的初创公司)等竞争对手蚕食。

今年,Ampere 和 AMD 都已推出了自己的高效率云计算芯片,Arm 也在本次的 Hot Chips 2023 上提出了 Neoverse V2 平台。竞争愈加激烈的当下,英特尔有危机感在所难免。

参考链接:
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/



© THE END 

转载请联系本公众号获得授权

投稿或寻求报道:[email protected]

微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
英特尔演示酷睿 Ultra 1 代笔记本:关闭 CPU / GPU 模块,使用 SoC 模块播放 1080p 视频iPhone 15系列提前看:全系换C口、性能大提升,换新机的时刻到了?骁龙8 Gen 3处理器发布:CPU性能提升30%、GPU提升25%老海归金蝉脱壳Transformer取代者登场!微软、清华刚推出RetNet:成本低、速度快、性能强外星人 Aurora R16 配置更新:搭载英特尔 14 代酷睿 CPU、RTX 4090 显卡微星推出新一代 MAG Codex 6 主机,搭载英特尔 13 代 CPU 及 RTX 4070 显卡英特尔示警数据中心芯片库存严重,传出腾讯、阿里出手救援英特尔 Arrow Lake-S CPU 幻灯片曝光:单核提升 5%,多核提升 15%世界首颗AI全自动设计CPU!中国团队重磅推出,性能堪比486,规模提升4000倍暂时不会涨价!英特尔表示酷睿系列CPU暂无涨价计划AIDA64 软件现已支持英特尔 14 代酷睿“Raptor Lake Refresh”系列 CPU加速CPU设计,Arm再出新招错过AI GPU热潮,英特尔能否赶上末班车?碾压H100,英伟达下一代GPU曝光!首个3nm多芯片模块设计,2024年亮相AMD创新引领下一代数据中心与生成式AI英特尔CEO:不惧怕英伟达或高通 PC CPU芯片主讲下一代数字门店与AI辅助决策,英特尔AI百佳创新激励计划在线研讨会上新!chì rè?zhì rè?千词万字“返场赛”来了!进迭时空CPU设计总监费晓龙:高性能RISC-V核X100的架构设计与虚拟化实现|公开课预告《雨巷佳人》&《我记得你眼里的依恋》高通开启新“AI PC”时代,全新CPU秘密研发两年,成功逆袭苹果、英特尔震撼全场现代数据中心发明人Luiz André Barroso去世,享年59岁,Jeff Dean、劈柴发推悼念硬核观察 #1134 英特尔 CTO 建议使用 AI 将 CUDA 代码移植到英特尔芯片AI性能6年暴涨100倍,CPU赶超苹果英特尔?高通最强芯片秘籍公布消息称英特尔下一代消费级纯小核处理器代号为 Twin Lake英特尔酷睿 i9-14900K 6 GHz CPU 跑分曝光,单核比 13900K 快 9%5104 血壮山河之武汉会战 浴血田家镇 12《老和尚的身教》英伟达也要做PC端CPU?英特尔地位遭挑战NeurIPS 2023 | 王利民团队提出MixFormerV2:首个基于ViT并在CPU设备实时运行的目标跟踪器!最高法院的给了平权行动猛烈一击有用吗?龙芯新款CPU流片成功,真能达到英特尔3年前水平?北极雄芯马恺声:全国产Chiplet封装链路跑通,Chiplet架构正在重塑大算力芯片丨GACS 2023苹果A17pro单核比肩英特尔旗舰CPU!和AMD性能相差不到10%,网友:性能快接近M1了
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。