Intel представила Xeon 6+ Clearwater Forest — 288-ядерный чип на 30% производительнее и на 50% энергоэффективнее AMD EPYC 9005

Intel официально представила семейство серверных процессоров Xeon 6+ под кодовым именем Clearwater Forest, которое приносит в дата-центры 288 энергоэффективных ядер Darkmont, изготовленных по новейшему технологическому процессу Intel 18A. Это первый массовый серверный продукт компании, сочетающий транзисторы RibbonFET с подачей питания с обратной стороны кристалла PowerVia, а также трехмерную компоновку чиплетов Foveros Direct 3D. Intel заявляет, что флагманский Xeon 6990E+ в среднем на 30% опережает 192-ядерный AMD EPYC 9965 (Turin) по производительности при одновременно на 50% более высокой энергоэффективности, а по сравнению с предыдущим поколением Sierra Forest прирост достигает 2,26 раза. Новинка ориентирована на облачные системы, инфраструктуру 5G и периферийные вычисления, где критичны плотность ядер и контролируемое энергопотребление.

Архитектурно Clearwater Forest представляет собой многослойную чиплетную конструкцию. 12 вычислительных плиток на техпроцессе Intel 18A с ядрами Darkmont установлены поверх 3 активных базовых кристаллов (Intel 3), которые, в свою очередь, соединены мостами EMIB 2.5D с 2 плитками ввода-вывода (Intel 7). Ключевыми особенностями техпроцесса 18A являются транзисторы RibbonFET с объемным затвором, снижающие утечки и позволяющие точнее управлять током, и технология PowerVia, переносящая силовые шины на обратную сторону кристалла, что повышает плотность стандартных ячеек более чем на 90% и уменьшает потери питания на 4-5%. Межкристальные соединения Foveros Direct 3D с шагом выступов 9 мкм на основе контактов медь-медь обеспечивают передачу данных с энергозатратами всего около 0,05 пДж/бит, практически устраняя накладные расходы на обмен между чиплетами.

Каждая вычислительная плитка содержит 6 модулей по 4 ядра Darkmont, что дает 24 ядра на плитку и 288 ядер на процессор. Ядро Darkmont представляет собой развитие микроархитектуры Skymont с приростом IPC на 17% относительно Crestmont. Оно получило 9-широкий декодер (три кластера по три), увеличенный до 96 элементов буфер микроопераций, 8-широкое распределение и 16-широкое освобождение ресурсов, окно внеочередного исполнения на 416 записей и 26 портов диспетчеризации. Подсистема кешей включает 64 КБ L1-кеша инструкций, 4 МБ L2-кеша на кластер из 4 ядер и 48 МБ общего L2-кеша на вычислительную плитку. В сумме процессор несет 576 МБ кеш-памяти L2 и 288 МБ L3, что дает общий объем кеша последнего уровня 864 МБ.

Подсистема памяти опирается на 12 каналов DDR5 с частотой до 8000 МТ/с. Ввод-вывод представлен 96 линиями PCIe 5.0, 64 линиями CXL 2.0 и 6 каналами UPI 2.0 со скоростью до 24 ГТ/с на канал. Обе плитки ввода-вывода содержат по 8 ускорителей Intel Quick Assist, Dynamic Load Balancer, Data Streaming Accelerator и In-Memory Analytics Accelerator (всего 16 ускорителей на процессор). Чип совместим с сокетом LGA 7529 и поддерживает конфигурации с одним или двумя разъемами, диапазон TDP составляет от 300 до 500 Вт.

Линейка Xeon 6+ Clearwater Forest включает 4 модели. Флагманский Xeon 6990E+ имеет 288 ядер, максимальную частоту 3,2 ГГц (базовая 2,2 ГГц, ускорение всех ядер до 2,8 ГГц), 576 МБ L3-кеша и TDP 450 Вт; предусмотрен также 330-ваттный вариант с пониженными частотами. Модель Xeon 6980E+ предлагает 264 ядра, 528 МБ L3-кеша и TDP 400 или 300 Вт. Варианты Xeon 6970E+ и 6960E+ насчитывают 192 и 144 ядра с 480 и 432 МБ L3-кеша соответственно.

По результатам внутренних тестов Intel, 288-ядерный Xeon 6990E+ при TDP 450 Вт демонстрирует в среднем в 2,26 раза более высокую производительность, чем 144-ядерный Xeon 6780E (Sierra Forest) с TDP 330 Вт, а энергопотребление у новинки при этом на 36,3% ниже. По сравнению с 192-ядерным AMD EPYC 9965 (Zen 5c, TDP 500 Вт) преимущество Xeon 6+ достигает 1,55 раза в анализе рисков и в среднем 30% при типовой серверной утилизации 40%, где обеспечивается на 30% более высокая производительность на ватт. В криптографических нагрузках встроенные ускорители дают прирост до 15,2 раза относительно предшественника и до 6,2 раза относительно EPYC по алгоритмам SMx и SHA. По данным Ericsson, один Clearwater Forest способен заменить двухпроцессорную платформу Sierra Forest при снижении энергопотребления стойки на 38% и повышении производительности на ватт более чем на 60%. Процессоры Clearwater Forest уже доступны для заказа у ведущих производителей оборудования в однопроцессорных и двухпроцессорных конфигурациях.

Clearwater Forest от Intel делает ставку именно на энергоэффективность и передовую многокристальную упаковку, обеспечивая производительность именно количеством ядер, а не чистой эффективностью. Прямое сравнение с 192-ядерным AMD EPYC Turin показывает преимущество, однако это сопоставление носит временный характер: AMD уже запустила в массовое производство 256-ядерные процессоры EPYC Venice на архитектуре Zen 6, которые вскоре изменят расстановку сил. Для Intel принципиально важно, что Clearwater Forest доказывает жизнеспособность техпроцесса 18A в крупных кристаллах, а его модульная конструкция задает шаблон для будущих поколений — включая грядущий Diamond Rapids на производительных ядрах.