Clearwater Forest: Intel stapelt 288 CPU-Kerne auf den Cache auf EMIBs
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Lange war zusätzlich aufgestapelter 3D-Cache AMDs Geheimrezept für - je nach Anwendung - teils beeindruckende Leistungssteigerungen. Mit Clearwater Forest, der nächsten Xeon-Generation mit auf Effizienz optimierten Kernen (E-Cores), zieht Intel nach. Die Pläne waren bereits eine Weile bekannt , Intels Ansatz hat aber eine Besonderheit. Bei der diesjährigen Konferenz Hot Chips stellte der Hersteller Details zum Nachfolger von Sierra Forest vor.
Dieser soll wie sein Vorgänger Sierra Forest als Xeon 6900E bis zu 288 Kerne in einen Sockel bringen - allerdings mit deutlich mehr Leistung, wenn auch weiter ohne Hyperthreading. Möglich machen das der Intel-18A-Prozess und im wahrsten Sinne des Wortes auf eine neue Ebene gehobenes Advanced Packaging. Denn die Prozessoren bestehen aus drei übereinander gestapelten Schichten Silizium.
Ganz oben sitzen CPU-Chiplets mit je 24 Prozessorkernen und 24 MByte L2-Cache, sie werden mit Intel 18A gefertigt. Auffällig ist, dass sie im Vergleich zu den Xeons der sechsten Generation sehr klein sind - so kann Intel mit dem noch jungen Fertigungsprozess eine höhere Ausbeute (Yield) an funktionsfähigen Dies erreichen. Vier davon können mittels Direct Copper-to-Copper Bonding, das Intel Foveros Direct nennt, auf ein Base Chiplet montiert werden.
Alle jüngsten Fertigungsprozesse vereint
Dieses wird im Intel-3-Prozess gefertigt, der aktuell für die Compute Dies für Sapphire Rapids genutzt wird. Im Base Chiplet liegt der L3 als Last Level Cache (LLC). Der wächst dadurch im Vergleich zum Vorgänger mit maximal 108 MByte pro 144 Kerne deutlich: Jedes Base Chiplet enthält 192 MByte.
Anders als bei AMDs 3D-V-Cache sind diese Chiplets aber keine reine Speichererweiterung. Sie verbinden auch die Cluster aus vier Kernen und einem geteilten L2-Cache in den CPU Chiplets und enthalten vier DDR5-Speichercontroller. Diese unterstützen bis zu 8.000 MT/s - wohlgemerkt ohne MCR ( Multiplexer Combined Ranks ). Hinzu kommen zwei mit Intel 7 gefertigte I/O-Chiplets.
Diese veränderte Intel gegenüber Sierra Forest nicht. Sie bringen insgesamt 96 PCIe-5.0-Lanes, von denen 64 CXL unterstützen, sowie 144 kohärente UPI-Lanes (Ultra Path Interconnect) mit. Über Letztere können zwei Prozessoren verbunden werden - und kommen so auf 576 Kerne pro Mainboard. Auch verschiedene Beschleuniger integriert Intel hier wieder. Verbunden werden I/O- und Base Chiplets über Embedded Multi-Die Interconnect Bridges (EMIB). Diese in die Platine eingelassenen Chiplets stellen lediglich elektrische Verbindungen mit extrem geringem Kontaktabstand her.
Mehr Varianten möglich
Der Aufbau des neuen Package gleicht eher der aktuellen P-Core-Variante Granite Rapids: Hier verbaut Intel bei den 6900P-Modellen drei CPU Chiplets . Die Ähnlichkeit endet hier nicht - Clearwater Forest ist zur Plattform der aktuellen Xeon 6900 kompatibel.
Der neue Aufbau ermöglicht Intel im Vergleich zu Sierra Forest deutlich mehr Flexibilität bei der Ausgestaltung des Produktportfolios. Dessen riesige CPU-Dies mit 144 Kernen machten kleinere Varianten für den Hersteller eher unattraktiv. Neben der in der Präsentation gezeigten Variante mit drei Base Chiplets dürfte auch mit kleineren Varianten zu rechnen sein.
Aber nicht nur äußerlich ändert Clearwater Forest einiges.