Intel fala sobre processador Ice Lake de 28 núcleos de 10 nm para servidores e HEDT

Na conferência da indústria HotChips 32 realizada estes dias, a Intel revelou detalhes de seus próximos processadores de servidor Ice Lake-SP. Esses são os primeiros processadores Intel de 10 nm a sair do segmento móvel e os primeiros “grandes” processadores Intel, que são baseados em uma microarquitetura mais perfeita do que o Skylake.

A Intel planeja oferecer processadores com o codinome Ice Lake-SP como uma solução para sistemas de servidor convencionais com um e dois soquetes. Eles farão parte da plataforma Whitney, que atualmente usa processadores Cascade Lake-SP de 14 nm. Apesar do fato de que Ice Lake-SPs representem um avanço bastante sério em termos de microarquitetura, eles, como seus predecessores, continuarão com a linha escalável do Xeon. Também é lógico supor que a próxima geração de processadores Intel Core-X HEDT será feita com base em um design semelhante ao Ice Lake-SP.

A versão base do Ice Lake-SP, mostrada na HotChips, pressupõe a presença de 28 núcleos Sunny Cove e um controlador de memória de oito canais implementado por quatro controladores DDR4 independentes. A Intel vai dar um salto fundamental do Ice Lake móvel com quatro núcleos direto para chips de 28 núcleos usando o fluxo de trabalho SuperFin de 10 nm aprimorado, apresentado na semana passada.

Por conta própria, os núcleos Sunny Cove em Ice Lake-SP não diferem muito de núcleos semelhantes de processadores móveis de 10 nm. Em comparação com Skylake, eles passaram por uma melhoria notável na parte de entrada do pipeline e no domínio de execução. Como resultado, os núcleos do Sunny Cove podem processar até cinco instruções por clock (contra quatro nos processadores anteriores), têm previsão de ramificação aprimorada, arquivos de registro estendidos e buffers de agendador. A isto é necessário adicionar um aumento no volume da cache de dados L1 de 32 para 48 KB e uma expansão de 1,0 para 1,25 MB da cache L2, efectuada em simultâneo com um aumento de 1,5 para 2 mil entradas no tamanho da tabela L2 TLB.

Em última análise, todas essas mudanças fornecem um aumento de 18% no desempenho específico do núcleo em comparação com a microarquitetura Skylake. Além disso, a Intel adicionou um bloco FMA512 adicional à versão de servidor do Sunny Cove, com o objetivo de acelerar o processamento das instruções AVX-512. Não havia tal bloqueio nos processadores móveis Ice Lake, então os núcleos do servidor Sunny Cove serão diferentes das versões para consumidores. Ao mesmo tempo, a Intel promete que o uso de instruções vetoriais no Ice Lake-SP não levará a uma diminuição significativa na freqüência de operação do processador, como ocorre agora. Afirma-se que a frequência da CPU, mesmo quando as unidades AVX-512 estão ligadas, não diminuirá em mais de 15%, mas na maioria dos casos será possível passar sem ela.

Ice Lake-SP continuará a usar a rede Mesh para conectividade inter-core. Mas agora as funções de controle e troca de dados serão distribuídas em diferentes circuitos independentes. Isso deve aumentar a capacidade de resposta de toda a rede e reduzir a latência. Um exemplo de efeito positivo é a diminuição da latência da troca internuclear de 20 para 7 ns.

Certas mudanças também ocorreram nas interfaces externas. O número de links UPI necessários para organizar as comunicações entre processadores cresceu de dois para três. E em vez dos dois controladores de memória de três canais usados ​​no Skylake-SP, quatro controladores de dois canais são usados ​​agora. A Intel promete que essa realocação de canal aumentará a eficiência da memória e simplificará o controle de acesso. Também prometeu suporte para criptografia de memória total (usando o algoritmo AES-XTS com uma chave de 128 bits) e compatibilidade com módulos Optane Persistent Memory 200 (Barlow Pass). Além disso, Ice Lake-SP adiciona suporte para PCI Express 4.0, implementado por quatro controladores com 16 pistas cada.

Deve ser entendido que a apresentação do Ice Lake-SP na HotChips é antes uma etapa preliminar no processo de várias etapas de trazer novos processadores de servidor para o mercado. Portanto, no momento, muitas questões ainda permanecem sem resposta. Por exemplo, não está claro se o Ice Lake-SP de 28 núcleos é o máximo e se a Intel tem um dado Extreme Core Count ainda mais poderoso com mais núcleos em estoque. A próxima geração de processadores de servidor de 10 nm está programada para ser anunciada no final deste ano, com mais detalhes esperados nos próximos meses.