На выставке Hot Chips 2023 компания Intel детализировала технические характеристики следующего поколения своих процессоров Xeon, проектируемых под кодовыми наименованиями Sierra Forest и Granite Rapids. Они станут первыми представителями семейства Xeon с ядрами разной направленности: энергоэффективными E-core (Efficient-core) и высокопроизводительными P-core (Performance-core).

По вычислительной мощности новые процессоры значительно превосходят представителей предыдущего поколения, разрабатывавшихся под кодовым наименованием Sapphire Rapids. Они будут иметь до 144 ядер и поддерживать увеличенную пропускную способность памяти и ввода-вывода – основные усовершенствования касаются именно тех двух областей, в которых чипы Xeon пока отстают от процессоров AMD Epyc.

В Intel утверждают, что процессоры Sierra Forest с ядрами E-core позволят увеличить плотность размещения оборудования в стойке в 2,5 раза и обеспечат в 2,4 раза более высокую производительность в пересчете на ватт потребляемой мощности по сравнению с Sapphire Rapids. Процессоры Granite Rapids с ядрами P-core при смешанных рабочих нагрузках и решении задач искусственного интеллекта демонстрируют в 2-3 раза более высокую производительность, что объясняется в том числе и увеличением пропускной способности памяти в 2,8 раза.

Высокопроизводительные ядра P-core предназначены для выполнения вычислений на максимальной скорости, тогда как ядра E-core ориентированы на решение задач, не требующих такого объема вычислительных ресурсов. Максимальная производительность нужна далеко не каждому компьютерному процессу, и использование ядер P-core для выполнения операций с файлами или печати было бы избыточным. Кроме того, ядра E-core потребляют меньше электроэнергии.

Sierra Forest и Granite Rapids будут реализованы в виде чипсета, а не монолитного куска кремния. Это позволит Intel составлять нужные комбинации ядер P-core и E-core при создании тех или иных моделей.

Granite Rapids отводится роль преемника Sapphire Rapids в качестве традиционного процессора Xeon для ЦОД. У каждого ядра P-core имеется 2 Мбайт кэш-памяти второго уровня и 4 Мбайт кэш-памяти третьего уровня. Общее количество ядер в Granite Rapids компания Intel пока не раскрывает. Заявлено лишь, что в одном сервере может присутствовать до восьми процессорных сокетов.

Архитектура ядер P-core поддерживает технологию Advanced Matrix Extensions (AMX) для глубокого обучения и FP16, придаваемую в качестве ускорителя. FP16 – это стандартное расширение для задач искусственного интеллекта, которое имеется у большинства ИИ-процессоров.

Ядра E-core Sierra Forest, судя по всему, должны составить конкуренцию процессорам Arm, которые изготавливаются компаниями Ampere, Fujitsu и другими производителями серверных чипов с архитектурой Arm. В данном случае количество ядер в Intel скрывать не стали: в процессоре может присутствовать до 144 ядер, предназначенных для повышения эффективности энергопотребления. Процессоры Sierra Forest, имеющие TDP около 200 Вт (что в наши дни считается довольно низким уровнем), могут устанавливаться в серверы с одним и двумя сокетами.

Процессоры Sierra Forest оснащаются гораздо более мощными контроллерами памяти, поддерживающими 12 каналов (по сравнению с восемью в Sapphire Rapids) памяти DDR5-6400 и 136 интерфейсных линий PCIe 5.0 / CXL 2.0. Помимо памяти DDR процессоры Xeon пятого поколения будут поддерживать разработанную Intel память MCR, обеспечивающую увеличение пропускной способности памяти на 30-40% по сравнению со стандартными модулями DIMM.

Выпуск чипов Xeon пятого поколения планируется начать в следующем году.

Конференция Hot Chips – ежегодное мероприятие с глубоким охватом всех областей электротехники. Оно ежегодно проводится в августе в Стэнфордском университете, являющемся альма-матер для многих выдающихся разработчиков чипов, включая Патрика Гелсингера из Intel и Дженсена Хуанга из Nvidia.