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Xeon SP
Xeon SP (Bild: Marc Sauter/Golem.de)

Xeon Skylake-SP: Das können Intels 28-Kern-CPUs mit AVX-512

Xeon SP
Xeon SP (Bild: Marc Sauter/Golem.de)

Aufgrund vieler Kerne und Speicherkanäle sind die Xeon Scalable Processors alias Skylake-SP sehr schnell. Die Server-CPUs nutzen mehrere neue Interconnects und erstmals AVX-512-Instruktionen. Amüsant war der Vergleich mit AMDs Epyc, denn der bestehe ja nur aus zusammengepappten Desktop-Chips.
Von Marc Sauter

Intels neue Generation von Server-CPUs macht vieles anders als bisherige Prozessoren. Das beginnt schon beim Namen: Zuvor unterteilte der Hersteller sein Portfolio in die Xeon E5 und die Xeon E7, bei den Xeon Scalable Processors fehlt dieses Schema nun. Stattdessen verkauft der Hersteller die SP-Chips mit Platinum-, Gold-, Silver- und Bronze-Zusatz. Die technischen Änderungen bestehen aus weiteren CPU-Kernen, zusätzlichen PCIe-Gen3-Lanes, einem Mesh-Interconnect, einer anderen Cache-Topologie, einer schnelleren Inter-Sockel-Verbindung und noch allerhand mehr Neuerungen. Intel spricht bei der Purley-Plattform vom größten Data-Center-Launch seit einem Jahrzehnt.

  • Xeon SP ohne Fabric (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Xeon SP ohne Fabric (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • 4-Sockel-System mit Xeon SP (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Die Modellpalette (Bild: Intel)
  • Aufschlüsselung der Bezeichnungen (Bild: Intel)
  • Die Xeon SP sind in vier Familien eingeteilt. (Bild: Intel)
  • Shot des XCC-Dies (Bild: Intel)
  • Shot des HCC-Dies (Bild: Intel)
  • Die Purley-Plattform ist für Skylake-SP und für Cascade Lake gedacht. (Bild: Intel)
  • Wie gehabt werden bis zu acht Sockel unterstützt. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP weist zwei AVX-512-Pipes und zusätzlichen L2-Cache auf. (Bild: Intel)
  • Mit starker AVX-512-Nutzung sinkt der Takt. (Bild: Intel)
  • Dennoch steigen Leistung und Effizienz. (Bild: Intel)
  • Mit AVX-512 wird Training ... (Bild: Intel)
  • ... und Inference beschleunigt. (Bild: Intel)
  • Der L2-Cache wird größer, der L3-Puffer ist nicht mehr inklusiv. (Bild: Intel)
  • Die Latenzen steigen offiziell kaum. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP nutzt ein Mesh statt Ringbusse. (Bild: Intel)
  • Die Xeon SP weisen sechs DDR4-Kanäle auf. (Bild: Intel)
  • Einzelne Sockel sind per UPI verbunden. (Bild: Intel)
  • Überblick zum XCC-Die (Bild: Intel)
  • HCC- und LCC-Die (Bild: Intel)
  • Naples? Laut Intel nur vier zusammengepappte Desktop-Chips. (Bild: Intel)
  • AMDs Epyc unterstützt kein AVX-512. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP soll bessere Latenzen aufweisen. (Bild: Intel)
  • Insgesamt hat Naples mehr DDR4-Bandbreite und PCIe-Gen3-Lanes. (Bild: Intel)
  • Zwei Xeon SP soll rund 65 Prozent schneller sein als zwei Xeon E5 v4. (Bild: Intel)
  • Vier Xeon SP seien etwa 50 Prozent flotter als vier Xeon E7 v4. (Bild: Intel)
Xeon SP ohne Fabric (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Die grundsätzliche Einteilung erfolgt in vier Leistungsklassen, die an (Edel)metalle angelehnt sind. Mit Platinum gibt es bis zu acht Sockel, bis zu 28 Kerne, DDR4-2666-Speichertakt, volle AVX-512-Geschwindigkeit und eine dreifache Verknüpfung der CPUs untereinander. Bei Gold erhalten Käufer bis zu vier Sockel und bis zu 22 Kerne, aber teils nur zwei Sockel-Links, teils halbierten AVX-512-Speed und langsameren RAM. Bei Silver und Bronze ist bei zwei Sockeln sowie 12 und 8 Kernen schon Schluss, die beiden CPU-Verbindungen sind gedrosselt, der Speicher niedriger getaktet und der Turbo fehlt.

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Platinum 8100Gold 6100Gold 5100Silver 4100Bronze 3100
Sockel-Anzahl2, 4, 82, 42, 422
UPI-Links3x 10,4 GT/s3x 10,4 GT/s2x 10,4 GT/s2x 9,6 GT/s2x 9,6 GT/s
CPU-Kernebis zu 28bis zu 22bis zu 14bis zu 12bis zu 8
AVX-512-Pipes2x2x1x (außer 5122)1x1x
Speicher-Interface6x DDR4-26666x DDR4-26666x DDR4-24006x DDR4-24006x DDR4-2133
1,5 TByte RAMjajaneinneinnein
Fabric-Optionjajaneinneinnein
Modellreihen der Xeon Scalable Processors (Skylake-SP)

Als Basis für die Skylake-SP hat Intel den bei den Client-Chips genutzten Skylake-S-Kern genommen, bekannt von etwa dem Core i7-6700K, ihn erweitert und die Art der Core-Kommunikation geändert. Grundsätzlich gibt es drei Varianten: Die Low Core Count (LCC) hat 10 Kerne, die HCC (High Core Count) weist 18 auf und die Extreme Core Count (XCC) nutzt 28. Intel wollte sich erstmals zur Die-Size oder der Transistoranzahl nicht äußern und nannte als Fertigung die aktuelle 14-nm-FinFet-Technik, also wohl 14+ oder 14++.

  • Xeon SP ohne Fabric (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Xeon SP ohne Fabric (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • 4-Sockel-System mit Xeon SP (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Die Modellpalette (Bild: Intel)
  • Aufschlüsselung der Bezeichnungen (Bild: Intel)
  • Die Xeon SP sind in vier Familien eingeteilt. (Bild: Intel)
  • Shot des XCC-Dies (Bild: Intel)
  • Shot des HCC-Dies (Bild: Intel)
  • Die Purley-Plattform ist für Skylake-SP und für Cascade Lake gedacht. (Bild: Intel)
  • Wie gehabt werden bis zu acht Sockel unterstützt. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP weist zwei AVX-512-Pipes und zusätzlichen L2-Cache auf. (Bild: Intel)
  • Mit starker AVX-512-Nutzung sinkt der Takt. (Bild: Intel)
  • Dennoch steigen Leistung und Effizienz. (Bild: Intel)
  • Mit AVX-512 wird Training ... (Bild: Intel)
  • ... und Inference beschleunigt. (Bild: Intel)
  • Der L2-Cache wird größer, der L3-Puffer ist nicht mehr inklusiv. (Bild: Intel)
  • Die Latenzen steigen offiziell kaum. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP nutzt ein Mesh statt Ringbusse. (Bild: Intel)
  • Die Xeon SP weisen sechs DDR4-Kanäle auf. (Bild: Intel)
  • Einzelne Sockel sind per UPI verbunden. (Bild: Intel)
  • Überblick zum XCC-Die (Bild: Intel)
  • HCC- und LCC-Die (Bild: Intel)
  • Naples? Laut Intel nur vier zusammengepappte Desktop-Chips. (Bild: Intel)
  • AMDs Epyc unterstützt kein AVX-512. (Bild: Intel)
  • Skylake-SP soll bessere Latenzen aufweisen. (Bild: Intel)
  • Insgesamt hat Naples mehr DDR4-Bandbreite und PCIe-Gen3-Lanes. (Bild: Intel)
  • Zwei Xeon SP soll rund 65 Prozent schneller sein als zwei Xeon E5 v4. (Bild: Intel)
  • Vier Xeon SP seien etwa 50 Prozent flotter als vier Xeon E7 v4. (Bild: Intel)
Die Modellpalette (Bild: Intel)

Ausgehend von den drei Dies hat Intel satte 58 Modelle der Xeon SP im Portfolio, sogenannte Off-Roadmap-SKUs für Partner nicht mit eingerechnet. Abseits der bereits erwähnte Unterschiede, die wir auf den folgenden Seiten noch erläutern, differenziert Intel die Prozessoren weiter: Merkmale sind die thermische Verlustleistung (TDP) von 70 bis 205 statt zuvor 165 Watt, die maximal adressierbare Speichermenge, da CPUs mit M-Suffix bis zu 1.536 statt 768 GByte pro Sockel nutzen können, die höhere zugelassene Tcase-Temperatur bei den T-Modellen und das on-Package Fabric bei den F-Varianten.

Beginnen wir damit, wie ein Skylake-SP-Kern aufgebaut ist.

Doppelte FMA-Pipelines 

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Sharra 17. Jul 2017

Du warst noch nie in einem Raum, dessen Klimakonzept vom Hausmeister auf der Serviette...

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bluedroid 14. Jul 2017

Dann guck Dir mal den Power7 MCM von IBM an: https://www.heise.de/newsticker/meldung/IBM...

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Quantium40 13. Jul 2017

Mir fällt da spontan eigentlich nur der SuperMUC in München ein, der mit einer Hei...

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plutoniumsulfat 13. Jul 2017

Ach sorry, es war bloß eine Anspielung. Natürlich hat das Relevanz.

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colon 12. Jul 2017

Andersherum. Die i7 sind beschnitten Xeons.

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