英特尔发布首款18A制程工艺数据中心CPU至强6+

英特尔本周正式发布了代号为“Clearwater Forest”的至强6+处理器，该处理器最多可搭载288个节能型Darkmont核心，是首款采用英特尔18A制程工艺（1.8纳米级）制造的数据中心CPU。英特尔将至强6+“Clearwater Forest”处理器主要面向电信、云计算和边缘AI工作负载，因为它们配备了高级矩阵扩展（AMX）、快速辅助技术（QAT）和英特尔vRAN Boost技术。

英特尔至强6+处理器最高可达288个核心，它由12个计算芯片组成，每个计算芯片包含24个节能型Darkmont核心，采用18A制造工艺；此外还包括两个采用英特尔7生产节点制造的I/O芯片，以及三个采用英特尔3制造工艺制造的有源基础芯片。计算芯片通过英特尔Foveros Direct 3D技术堆叠在基础芯片之上，而横向连接则由英特尔EMIB桥接器实现。英特尔的“Darkmont”高效核心迎来了意义重大的微架构升级。每个核心都集成了一个64KB的L1指令缓存、更宽的取指解码流水线以及更强大的乱序执行引擎，能够追踪更多正在进行的操作。此外，执行端口的数量也得到了增加，旨在提升在多线程服务器工作负载下的标量和向量吞吐量。

从缓存层次结构的角度来看，该设计将核心分组为四核块，每个块共享约 4 MB 的 L2 缓存。因此，整个封装的末级缓存总容量超过 1 GB，约为 1152 MB。如此巨大的缓存池旨在使数据靠近数百个活跃核心，并降低对外部存储器带宽的依赖，从而提高性能并降低功耗。

从平台角度来看，该处理器与当前的 Xeon 服务器插槽完全兼容，因此该 CPU 具有 12 个支持 DDR5-8000 的内存通道、96 条 PCIe 5.0 通道，其中 64 条通道支持 CXL 2.0。

英特尔将Clearwater Forest定位为电信和云工作负载解决方案。该公司表示，部署5G Advanced和未来6G网络的运营商越来越依赖服务器CPU进行虚拟化RAN和边缘AI推理，因为他们不希望为了容纳AI加速器而重新设计数据中心架构。通过将矩阵/向量加速、vRAN卸载（使用vRAN Boost）、大容量缓存和广泛的I/O集成于同一平台，该CPU可以执行通常由各种功耗更高、占用空间更大的加速器完成的任务。

此外，Xeon 6+“Clearwater Forest”CPU 的核心数量非常庞大——单处理器配置接近 288 个核心，双路配置接近 576 个核心，使得一台服务器能够托管数十台甚至数百台虚拟机，同时保持电源效率和低延迟。

去年11月，英特尔更新了至强处理器路线图，路线图显示，英特尔的下一代8通道“Diamond Rapids已从其路线图中移除。下一代高端服务器处理器即将从 12 通道内存过渡到 16 通道内存，并利用更快的内存速度。芯片设计人员将集成更多核心，并采用 PCIe Gen6 实现更快的 I/O。预计这一过渡将在 2026 年下半年完成，以支持未来的 AI 集群构建。

虽然16通道内存乍听之下可能并不令人兴奋，但英特尔在数据中心双平台战略的挑战在服务器领域却凸显出来。像英特尔Granite Rapids-AP（英特尔至强6900P系列）、定制版Sierra Forest-AP以及即将推出的Clearwater Forest-AP这样的12通道内存产品，其平台每个CPU配备12个内存通道，共24个DIMM插槽。在标准的19英寸机架式服务器主板上，还有相当大的空间可以容纳更多组件。

这与 Genoa、Genoa-X、Bergamo 以及现在的 Turin 平台所使用的 AMD EPYC 9004/9005 系统的配置类似，它们都采用了 12 通道内存。假设其他条件相同，这些芯片的 12 通道内存设计比之前的 8 通道设计提供了 50% 的理论内存带宽提升。当然，这些条件几乎不可能完全相同，但这就是 12 通道内存设计的原理。

12通道设计仍然存在一些挑战。例如，8通道平台可以提供更多的DIMM插槽，从而实现更大的内存容量。英特尔为至强6700系列处理器（Granite Rapids-SP和Sierra Forest-SP）提供的Birch Stream-SP平台就采用了8通道内存设计，并带来了一些显著优势。

对于主流服务器而言，8通道平台的主要优势在于主板更具成本效益，服务器配置成本也更低。如果用户需要每个插槽64个核心，可以选择更小的插槽，从而获得成本更低的主板。此外，用户还可以通过使用更多低容量内存模块来降低DRAM成本，而无需为高容量内存支付溢价。这使得Xeon 6700P/6500P系列处理器广受欢迎，因为它为那些不需要更多核心的用户提供了更经济的选择。事实上，英特尔Xeon处理器相对于AMD EPYC处理器的一个竞争优势在于其更低的成本。