Intel revela como repensará os chips de servidor Xeon em um futuro próximo – Detalhes sobre Granite Rapids e Sierra Forest

Na conferência Hot Chips 2023, a Intel falou sobre como irá repensar seus processadores para servidores em um futuro próximo. Foram revelados detalhes de construção de Granite Rapids e Sierra Forest, que serão lançados no próximo ano. Esses processadores se tornarão modulares, facilmente escaláveis ​​e receberão um layout de chiplet (lado a lado na terminologia da Intel). Eles usarão até três chips de computação e até dois chips de entrada-saída.

Conforme decorre do relatório da Intel, a estrutura de chips dos processadores será introduzida não apenas no consumidor Meteor Lake, mas também nos servidores Granite Rapids e Sierra Forest, que serão lançados em 2024 como parte da plataforma Birch Stream. Os chips de computação para ambos os processadores serão fabricados com tecnologia Intel 3, o próximo depois do Intel 4 usado na fabricação do Meteor Lake, e o primeiro em que a empresa planeja usar litografia EUV. Os chips que compõem Granite Rapids e Sierra Forest serão interligados por meio de pontes EMIB.

Apesar de ambos os tipos de processadores estarem focados na mesma plataforma, a diferença entre eles é conceitual. Granite Rapids será construído em núcleos de alto desempenho, enquanto Sierra Forest serão processadores feitos exclusivamente de núcleos com eficiência energética. Isso determinará a composição de seus chips. Assim, diferentemente das CPUs de consumo, a Intel não usará um design híbrido em soluções de servidor.

Nos produtivos P-cores das futuras CPUs de servidores, a arquitetura Redwood Cove, que será lançada em Meteor Lake, encontrará aplicação. Os núcleos Redwood Cove receberão um cache L1 aumentado para 64 KB para instruções, otimizações na previsão de ramificação, algoritmos de memória aprimorados e assim por diante. Espera-se que os chips baseados em Redwood Cove sejam capazes de obter até 40 núcleos e até 160 MB de cache L3, o que em teoria permitirá construir um Granite Rapids de 120 núcleos com quase meio gigabyte de cache.

E-cores com eficiência energética também mudarão para a arquitetura Crestmont compartilhada com Meteor Lake, que, como Redwood Cove, encontrará seu lugar em algumas otimizações. Ao mesmo tempo, esses núcleos manterão um layout de cluster com um único cache L2 de 4 MB para quatro núcleos. Graças a um design especial “densificado”, a Intel pretende empacotar até 72 E-cores em um chiplet, o que significa a possibilidade teórica de um Sierra Forest de 144 núcleos. Existe também a possibilidade inversa – num cluster Crestmont, dois núcleos podem ser desativados, o que permitirá a criação de variantes Sierra Forest com maior memória cache. Não se espera que o suporte AVX-512 apareça em Crestmont, mas a Intel afirma que os processadores Sierra Forest não irão além de 205 watts em TDP, mesmo que tenham mais de cem núcleos.

Ao contrário da AMD, que coloca o controlador de memória no chiplet de E/S, a Intel manterá o controlador de memória no mesmo chip que os núcleos de computação. Cada chiplet receberá suporte para oito canais DDR5, mas em geral, os processadores de servidor não operarão mais do que 12 canais de memória, mesmo quando montados a partir de três chiplets de computação. Ao mesmo tempo, o controlador de memória integrado será seriamente redesenhado, receberá suporte não só para os DIMMs usuais, mas também para novos módulos MCR (com fileiras multiplexadas) nos quais o uso paralelo de fileiras é incorporado no nível da arquitetura. Essa técnica, segundo a Intel, aumentará o rendimento em 30-40%.

Quanto aos chips de E/S, eles abrigarão um controlador universal UPI/PCIe 5.0/CXL 2.0, interfaces externas e, se necessário, coprocessadores adicionais. Esses chips serão fabricados com tecnologia Intel 7 e pode haver dois deles em um processador de servidor ao mesmo tempo. No total, isso permitirá que o Xeon implemente até 136 pistas PCIe 5.0/CXL 2.0 e até 6 conexões de interprocessador UPI.

De acordo com a versão atual dos planos, os processadores Sierra Forest serão os primeiros a chegar ao mercado, mas o Granite Rapids deverá ser lançado “logo depois deles”. Em um relatório trimestral recente, a Intel indicou que o processo Intel Process 3 está no caminho certo e será lançado para produção em volume no primeiro semestre de 2024. Isto significa que a primeira Sierra Forest poderá ser anunciada em menos de um ano.