Корпорация Intel на мероприятии AI Everywhere анонсировала серверные процессоры Xeon Scalable 5-го поколения с кодовым именем Emerald Rapids. По сравнению с предшественниками Xeon Sapphire Rapids новые изделия обеспечивают более высокую производительность в расчете на ватт и меньшую совокупную стоимость владения (TCO) при рабочих нагрузках ИИ, HPC, баз данных и пр.

Чипы Xeon Emerald Rapids используют тот же разъём LGA 4677, что и Xeon Sapphire Rapids. Благодаря этому дебютировавшие процессоры могут использоваться для обновления уже существующих серверных платформ. Новинки изготовлены с использованием техпроцесса Intel 7 (10 нм ESF).

Источник изображений: Intel

В семейство Xeon Emerald Rapids вошло большое количество моделей, оптимизированных для различных рабочих нагрузок. Количество вычислительных ядер варьируется от 8 до 64 с возможностью одновременной обработки от 16 до 128 потоков инструкций (см. таблицу ниже). Объём кеша в зависимости от модификации составляет от 22,5 до 320 Мбайт, показатель TDP — от 125 до 385 Вт. Поддерживаются восемь каналов оперативной памяти DDR5-4400/5200/5600, а также до 80 линий PCIe 5.0. Базовая тактовая частота находится в диапазоне от 1,9 до 3,9 ГГц, турбо-частота — от 3,4 до 4,2 ГГц. Реализована поддержка Compute Express Link (CXL) Type 1/2/3.

По заявлениям Intel, Emerald Rapids по сравнению с предшественниками обеспечивают общее увеличение производительности примерно на 21 %. Быстродействие в расчёте на ватт потребляемой энергии повышено на 36 %, а показатель TCO снижен на 77 % (на протяжении 5 лет эксплуатации). Кроме того, по сравнению с Sapphire Rapids Xeon новые процессоры демонстрируют:

• Улучшение сегментации изображений до 42 % (ИИ);
• Улучшение классификации изображений до 24 % (Edge AI);
• Повышение эффективности моделирования до 42 % (HPC);
• Увеличение производительности на ватт в NVMe/TCP (произвольное чтение небольших пакетов) до 24 %;
• Увеличение быстродействия в устройствах сетевой безопасности до 69 %;
• Повышение производительности на ватт в Java до 33 %.

Изделия Xeon Emerald Rapids будут предлагаться в различных вариантах исполнения. Это чипы общего назначения, а также решения серий Q (для СЖО), P/V (облачные системы), N (сетевое оборудование), S (СХД и HCI), Т (IoT) и U (односокетные серверы). Стоимость варьируется от $415 до $12 400.

Ведущие производители оборудования корпоративного класса, включая Cisco, Dell, HPE, IEIT Systems, Lenovo, Supermicro и другие, предложат широкий выбор одно- и двухпроцессорных серверов на базе Xeon Emerald Rapids. В продажу такие системы начнут поступать в I квартале 2024 года.

На конференции Innovation 2023 компания Intel поделилась новыми сведениями о процессорах Xeon пятого поколения. Эти чипы под кодовым именем Emerald Rapids должны прийти на смену Sapphire Rapids. Дебютируют новые процессоры уже 14 декабря, но сведений об их особенностях и отличиях от предыдущего поколения Xeon до этого момента было мало.

Ещё весной этого года Intel начала рассылать инженерные образцы Emerald Rapids избранным партнёрам, однако известно было лишь о том, что наследники Sapphire Rapids получат до 64 ядер при 128 потоках и будут использовать актуальный процессорный разъём LGA 4667.

Источник: Intel via VideoCardz.net

В новом поколении Xeon разработчики явно сделали серьёзный упор на ускорении подсистемы памяти: процессоры Emerald Rapids получат в три раза больше кеша L3, нежели их предшественники, а также получат поддержку более быстрых модулей DDR5. Вернётся интегрированный движок RAID для NVMe-накопителей. Ранее Intel отказалась от технологии VROC, но сейчас решила, что её наличие не будет лишним для новых Xeon.

Благодаря архитектурной оптимизации производительность в пересчёте на Вт вырастет, по словам Intel, на 17 %, а ещё более экономичными новые процессоры должны стать за счёт активного использования различных блоков ускорителей, разгружающих основные вычислительные ядра.

Источник: Intel via VideoCardz.net

Появится официальная поддержка устройств CXL Type 3. К этому классу относятся экспандеры памяти без собственного контроллера, функционирующие за счёт поддержки процессором; такие модули работают и с Sapphire Rapids, но не имеют официальной поддержки.

Серьёзное внимание Intel уделила также вопросам телеметрии и безопасности: новые процессор получат поддержку ряда фирменных технологий, включая новые расширения Trust Domain Extensions (TDX), обеспечивающие конфиденциальность на уровне виртуальных машин.

Intel Xeon Platinum 8580 ES2 с точки зрения CPU-Z, AIDA64, HWiNFO64 и Cinebench 2024. сточник: YuuKi_AnS via VideoCardz.net

Любопытными сведениями поделился и сетевой энтузиаст YuuKi_AnS, ранее рассказавший об инженерных образцах Emerald Rapids. Процессоры действительно получили двухчиплетную компоновку — в распоряжении источника оказался чип Xeon Platinum 8580 ревизии ES2 с 60 ядрами Raptor Cove. Как и ожидалось, все ядра относятся к Р-классу, каждое ядро дополнено 2 Мбайт кеша L2.

Таким образом, подсистема кеша у Emerald Rapids действительно выглядит достаточно внушительно: 120 Мбайт L2 вместе с 300 Мбайт L3 дают в сумме 420 Мбайт. Это должно крайне положительно сказаться на производительности новых Xeon в нейросетевых задачах вроде LLM-инференса.

О частотном потенциале говорить рано — версия ES2 имеет базовую частоту всего 2 ГГц, но, судя по всему, в турборежиме она может подниматься до 4 ГГц. Максимальный TDP, по мнению утилиты HWiNFO64, составляет 350 Вт. Судить всерьёз об Emerald Rapids по результатам тестов Cinebench 2024 и CPU-Z пока не стоит — показатели эти предварительные и финальная версия Xeon Platinum 8580 может продемонстрировать совсем другие цифры.

Долгое время компания Intel отставала от AMD в количестве процессорных ядер, сконцентрированных в пределах одного чипа. И хотя паритет не достигнут и по сей день, похоже в ближайшем будущем эта ситуация должна измениться в пользу «синих». Уже в поколении Sierra Forest Intel представит 144-ядерные процессоры Xeon, а в ближайшем будущем компания планирует удвоить количество ядер на CPU и, возможно, в будущем даже утроит их плотность.

В настоящее время компания готовит к выпуску две принципиально разные ветви нового поколения процессоров Xeon. В одной из этих ветвей под кодовым названием Sierra Forest будут применены только энергоэффективные Е-ядра, но их количество будет доведено до 144, что уже больше достигнутого AMD максимума в 128 ядер.

Источник изображений здесь и далее: Intel via (Tom's Hardware)

Но, как сообщил глава компании на мероприятии Intel Innovation 2023, останавливаться на этом разработчики не собираются и Intel уже имеет на руках и собирается выпустить в будущем аналогичный процессор, но уже с 288 ядрами, которые, впрочем, останутся энергоэффективными и однопоточными.

Сравнение площадей кристаллов Sierra Forest (слева) и Granite Rapids. Источник: Wild_C/X via Tom's Hardware

Это будет достигнуто благодаря новой чиплетной компоновке, на которую Intel переходит в пятом поколении процессоров Xeon Scalable. Использоваться будет та же архитектура Sierra Forest: как известно, 144-ядерные модели этих чипов состоят из трёх тайлов (вычислительного и двух I/O-модулей), так что для реализации варианта с 288 ядрами будет достаточно просто добавить ещё один вычислительный тайл.

Источник: Intel

Xeon Scalable пятого поколения с P-ядрами — Granite Rapids — будет использовать три вычислительных тайла-чиплета. По подсчётам зарубежных коллег-обозревателей, площадь тайла Granite Rapids составляет 598 мм², а Sierra Forest — 578 мм². Теоретически Intel может выпустить и трёхтайловый вариант Sierra Forest, что даст невиданные ранее 432 ядра в одном процессоре.

Также компания сообщила о судьбе процессоров Xeon Emerald Rapids, наследников Sapphire Rapids. Эти обновлённые чипы, также построенные на базе техпроцесса Intel 7, должны увидеть свет уже 14 декабря этого года. Чипы на базе более совершенного Intel 3 в лице Sierra Forest и Granite Rapids, напомним, запланированы на первую половину следующего года. Конкурировать им придётся с AMD Turin с ядрами Zen 5. А решения Intel Clearwater Forest на базе Intel 18A появятся лишь в 2025 году.

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.