Сапфировые пороги

Микропроцессор Intel, выпущенный в 2023 году.

Sapphire Rapids — кодовое название процессоров Intel для серверов ( Xeon Scalable четвертого поколения) и рабочих станций (Xeon W-2400 и Xeon W-3400), основанных на микроархитектуре Golden Cove и произведенных с использованием Intel 7 . ^{[1] [2] [3] [4]} Он имеет до 60 ядер и набор ускорителей и является первым поколением процессоров Intel для серверов и рабочих станций, в которых используется конструкция чиплета .

Sapphire Rapids является частью серверной платформы Eagle Stream. ^{[5] [6]} Кроме того, он питает Aurora , экзафлопсный суперкомпьютер в США , в Аргоннской национальной лаборатории . ^[7]

История

Sapphire Rapids — это давний проект Intel вдоль озера Олдер , который разрабатывался уже более пяти лет и подвергался многочисленным задержкам. ^[8] Впервые об этом объявила компания Intel на встрече инвесторов в мае 2019 года с намерением вывести Sapphire Rapids на смену Ice Lake и Cooper Lake в 2021 году. ^{[9] [10]} Intel снова объявила подробности о Sapphire Rapids на Дне архитектуры в августе 2021 года. презентация без упоминания даты запуска. ^[11]

Генеральный директор Intel Пэт Гелсингер молчаливо обвинил предыдущее руководство Intel в том, что это стало причиной многочисленных задержек выпуска Sapphire Rapid. ^[8] Одна отраслевая аналитическая фирма заявила, что у Intel были проблемы с производительностью узла Intel 7 с доходностью 50–60% на кремнии с большим количеством ядер. ^[12] Первоначально запуск Sapphire Rapids планировался на первую половину 2022 года. ^[13] Позже его планировалось выпустить в четвертом квартале 2022 года, но снова отложили до начала 2023 года. ^[14] Конкретная дата объявления — 10 января 2023 года. не было раскрыто Intel до ноября 2022 года. ^[15]

Линейка серверных процессоров была выпущена 10 января 2023 года, а линейка процессоров для рабочих станций — 15 февраля 2023 года. ^[16] Эти процессоры были доступны для поставки 14 марта того же года. ^[17] В 2023 году Intel поставила миллионные процессоры Xeon этого поколения. ^[18]

Функции

Процессор

• До 60 процессорных ядер Golden Cove в упаковке ^[19]
  • До 15 ядер на ячейку, 60-ядерный процессор Xeon Platinum 8490H использует 4 кристалла, на которых по 15 ядер, всего 60 ядер.
• АВС512-ФП16 ^[20]
• Отслеживание адреса приостановки загрузки TSX ( TSXLDTRK) ^[21]
• Расширенные матричные расширения (AMX) ^[19]
• Расширения доверительного домена (TDX), набор технологий, помогающих развертывать аппаратно-изолированные виртуальные машины (ВМ), называемые доверенными доменами (TD) ^[22]

Ускорители

• In-Field Scan (IFS) — технология, позволяющая проверять процессор на наличие потенциальных аппаратных неисправностей, не отключая его полностью ^[23].
• Data Streaming Accelerator (DSA) позволяет ускорить копирование и преобразование данных между различными типами хранилищ ^{[24] [25]}
• Технология QuickAssist (QAT) позволяет повысить производительность задач сжатия и шифрования ^[25].
• Динамический балансировщик нагрузки (DLB) позволяет разгрузить задачи балансировки нагрузки, определения приоритетов пакетов и управления очередями ^[25].
• In-Memory Analytics Accelerator (IAA) позволяет ускорить работу баз данных в памяти и аналитику больших данных ^[25].

Не все ускорители доступны во всех моделях процессоров. Некоторые ускорители доступны в рамках программы Intel On Demand, также известной как Software Defined Silicon (SDSi), где для активации данного ускорителя, физически присутствующего в процессоре, требуется лицензия. Лицензию можно получить как единоразовую покупку, так и в виде платной подписки. Для активации лицензии необходима поддержка в операционной системе. В ядро ​​Linux версии 6.2 добавлен драйвер с необходимой поддержкой. ^{[26] [25]}

ввод/вывод

• PCI Express 5.0 ^[19]
• Прямой медиа-интерфейс 4.0
• Поддержка 8-канальной памяти DDR5 ECC до DDR5-4800, до 2 модулей DIMM на канал ^[27]
• Встроенная память High Bandwidth Memory 2.0e в качестве кэша L4 на моделях Xeon Max ^{[27] [28]}
• Вычислительная экспресс-ссылка 1.1 ^[19]

Конфигурации штампов

Sapphire Rapids выпускаются в двух вариантах: в варианте с малым количеством сердечников используется одна матрица (MCC), а в варианте с большим количеством сердечников используется несколько матриц в одном корпусе (XCC).

Конфигурация с несколькими кристаллами XCC

• Мультичиплетный чип с четырьмя плитками, соединенными 2.5D встроенными межкристальными мостами. Каждая плитка представляет собой систему на кристалле площадью 400 мм ² , обеспечивающую как вычислительные ядра, так и ввод-вывод. ^[29]
  • Каждая плитка содержит 15 ядер Golden Cove и одну ссылку UPI.
  • Контроллер памяти каждой ячейки обеспечивает два канала DDR5 ECC, поддерживая 4 модуля DIMM (по 2 на канал) и 1 ТБ памяти с максимум 8 каналами, 16 модулями DIMM и 4 ТБ памяти в 4 ячейках ^[30].
  • Плитка обеспечивает до 32 линий PCIe 5.0 , но один из восьми контроллеров PCIe ЦП обычно зарезервирован для DMI , в результате чего получается максимум 112 линий без набора микросхем. Этот максимум достигается только в процессорах серии W-3400, тогда как у серверных процессоров их 80 (по 20 на тайл). ^[31]

Список процессоров Sapphire Rapids

Sapphire Rapids-HBM (высокополосная память/серия Xeon Max)

Процессоры Xeon Max содержат 64 ГБ памяти с высокой пропускной способностью .

Sapphire Rapids-SP (масштабируемая производительность)

Имея максимум 60 ядер, Sapphire Rapids-SP конкурирует с AMD Epyc 8004/9004 Genoa с 96 ядрами и Bergamo с 128 ядрами. Серверные процессоры Sapphire Rapids Xeon масштабируются от однопроцессорных конфигураций до восьмисокетных конфигураций. ^{[32] [33]}

Суффиксы для обозначения: ^[34]

• +: включает по одному из четырех ускорителей: DSA, IAA, QAT, DLB.
• H: Рабочие нагрузки баз данных и аналитики, поддержка конфигураций 4S (Xeon Gold) и/или 8S (Xeon Platinum) и включает все ускорители.
• M: Рабочие нагрузки перекодирования мультимедиа
• N: рабочие нагрузки сети/5G/Edge (высокий TPT/низкая задержка), некоторые из них однопроцессорные.
• P: Рабочие нагрузки облака и инфраструктуры как услуги (IaaS).
• Вопрос: Жидкостное охлаждение
• S: Рабочие нагрузки хранилища и гиперконвергентной инфраструктуры (HCI).
• T: Долговечное использование/корпус с высокой температурой
• U: однопроцессорный (некоторые SKU для конкретных рабочих нагрузок также могут быть однопроцессорными)
• V: оптимизировано для облачных рабочих нагрузок и рабочих нагрузок « программное обеспечение как услуга» (SaaS), некоторые из них являются однопроцессорными.
• Y: профиль производительности технологии выбора скорости (SST-PP) включен (некоторые SKU для конкретных рабочих нагрузок также могут поддерживать SST-PP)
• Y+: включен профиль скорости выбора технологии и производительности (SST-PP), включающий по одному ускорителю каждого типа.

Сапфир Рапидс-WS (Рабочая станция)

56-ядерный процессор Intel Xeon w-3495X с оперативной памятью DDR5 объемом 256 ГиБ.

Имея максимум 56 ядер, Sapphire Rapids-WS конкурирует с процессором AMD Threadripper PRO 5000WX Chagall, имеющим до 64 ядер. ^[35] Подобно сегментации продуктов Intel Core на i3, i5, i7 и i9, Sapphire Rapids-WS маркируется Xeon w3, w5, w7 и w9. ^[36] Sapphire Rapids-WS был представлен в феврале 2023 года и стал доступен для OEM-производителей в марте. ^{[37] [38]} У процессоров с суффиксом «X» множитель разблокирован для разгона . ^[39]

• Без суффикса: множитель заблокирован.
• X: разблокированный множитель тактовой частоты (регулируется без ограничения соотношения)
• Xeon W-2400 использует монолитную конструкцию и поддерживает до 64 линий PCI Express 5.0 , тогда как Xeon W-3400 использует чиплетную конструкцию и поддерживает до 112 линий. Оба поддерживают 8 линий DMI 4.0 .

Смотрите также

• Модель оптимизации процессов, архитектуры и архитектуры Intel
• Модель тик-так Intel
• Список микроархитектур процессоров Intel

Рекомендации

1. Катресс, Ян (13 августа 2020 г.). «Подробное описание процессора Intel Core Tiger Lake 11-го поколения: SuperFin, Willow Cove и Xe-LP» . АнандТех . Проверено 20 августа 2020 г.
2. Муджтаба, Хасан (14 октября 2019 г.). «Intel Sapphire Rapids и Granite Rapids Xeon совместимы с LGA 4677» . Wccftech . Проверено 14 марта 2020 г.
3. Катресс, Ян (17 февраля 2022 г.). «Intel раскрывает план действий по масштабированию Xeon нескольких поколений: новые Xeon только с E-Core в 2024 году» . АнандТех . Проверено 17 февраля 2022 г.
4. Шилов, Антон (27 октября 2020 г.). «Информация: отбор проб из озера Олдер, образцы Сапфир-Рапидс в четвертом квартале». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 10 ноября 2022 г.
5. Муджтаба, Хасан (21 мая 2019 г.). «Утечка дорожной карты Intel Xeon, 10-нм процессор Ice Lake, подробности о процессоре Sapphire Rapids» . Wccftech . Проверено 14 марта 2020 г.
6. Алкорн, Пол (29 июня 2021 г.). «Промахи в дорожной карте Intel Sapphire Rapids: производство начнется в 2022 году» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 30 июня 2021 г.
7. Рассел, Джон (17 ноября 2019 г.). «Intel представляет новый графический процессор — Ponte Vecchio — и обрисовывает планы по созданию oneAPI». Провод HPC . Проверено 18 ноября 2019 г.
8. Патель, Нилай (4 октября 2022 г.). «Пэт Гелсингер вернулся, чтобы перевернуть Intel — вот как идут дела». Грань . Проверено 10 ноября 2022 г.
9. Шор, Дэвид (21 мая 2019 г.). «Утекшая дорожная карта серверов Intel показывает Sapphire Rapids с DDR5/PCIe 5.0 на 2021 год и Granite Rapids на 2022 год» . Викичип-предохранитель . Проверено 29 ноября 2022 г.
10. Муджтаба, Хасан (21 мая 2019 г.). «Утечка дорожной карты Intel Xeon: 10-нм Ice Lake-SP с PCIe Gen 4 и до 26 ядер в 2020 году, Sapphire Rapids следующего поколения с PCIe Gen 5 и DDR5 в 2021 году». Wccftech . Проверено 29 ноября 2022 г.
11. Intel Technology (19 августа 2021 г.). «Sapphire Rapids – День архитектуры 2021 | Intel Technology». YouTube . Проверено 29 ноября 2022 г.
12. Уитли, Майк (1 ноября 2022 г.). «Серверные чипы Intel Sapphire Rapids сталкиваются с еще большими задержками, и AMD собирается выиграть». Кремниевый угол . Проверено 19 ноября 2022 г.
13. Катресс, Ян (29 июня 2021 г.). «Обновление Intel Sapphire Rapids в 2022 году: первый квартал для производства, второй квартал для Ramp, запуск первого полугодия». АнандТех . Проверено 10 ноября 2022 г.
14. Каннингем, Эндрю (2 ноября 2022 г.). «Процессоры Intel Xeon Sapphire Rapids, которые часто откладывались, наконец-то появятся в начале 2023 года». Арс Техника . Проверено 10 ноября 2022 г.
15. Шилов, Антон (2 ноября 2022 г.). «Объявлена ​​дата официального запуска Intel Sapphire Rapids» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 10 ноября 2022 г.
16. «Intel выпускает новые процессоры Xeon для рабочих станций — лучшие…» Intel . Проверено 17 февраля 2023 г.
17. «Intel Xeon 4-го поколения выходит на рынок» . Интел . Проверено 2 апреля 2023 г.
18. Корпорация Intel, Intel представляет Xeon будущего поколения с надежной производительностью и эффективной архитектурой
19. Cutress, Ян (31 августа 2021 г.). «Intel Xeon Sapphire Rapids: как добиться монолитности с плитками». АнандТех . Проверено 10 ноября 2022 г.
20. «Спецификация архитектуры Intel® AVX512-FP16, июнь 2021 г., версия 1.0, номер 347407-001US» (PDF) . Интел . 30 июня 2021 г. . Проверено 4 июля 2021 г.
21. «Расширения набора команд архитектуры Intel® и справочник по программированию будущих функций» (PDF) . Интел . Май 2021 года . Проверено 10 ноября 2022 г.
22. Шах, Агам (25 апреля 2023 г.). «Intel TDX проходит через трудности перед массовым выпуском в облако». ПредприятиеИИ . Проверено 29 мая 2023 г.
23. Ларабель, Майкл (16 декабря 2022 г.). «Intel IFS готова избавиться от неисправного кремния с помощью Linux 6.2». Фороникс . Проверено 13 января 2023 г.
24. Цзян, Дэйв (20 ноября 2019 г.). «Представляем ускоритель потоковой передачи данных Intel® (Intel® DSA)». 01 Intel с открытым исходным кодом . Проверено 10 ноября 2022 г.
25. Ларабель, Майкл (13 января 2023 г.). «Настройка масштабируемых процессоров Intel Xeon 4-го поколения Sapphire Rapids для использования в ускорителях». Фороникс . Проверено 13 января 2023 г.
26. Ларабель, Майкл (23 ноября 2022 г.). «Intel подробно описывает ускорители и функции безопасности для кремния по требованию / программно-конфигурируемого кремния» . Фороникс . Проверено 13 января 2023 г.
27. Шилов, Антон (30 декабря 2020 г.). «Intel подтверждает встроенную поддержку памяти HBM для Sapphire Rapids». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 1 января 2021 г.
28. Катресс, Ян (15 ноября 2021 г.). «Intel: Sapphire Rapids с 64 ГБ HBM2e, Ponte Vecchio с 408 МБ кэш-памяти L2» . АнандТех . Проверено 10 ноября 2022 г.
29. Тайсон, Марк (19 августа 2021 г.). «Intel Sapphire Rapids использует плиточную модульную архитектуру SoC». Гексус . Проверено 19 ноября 2022 г.
30. "Intel "Sapphire Rapids" Xeon, 4-х плиточный MCM с аннотациями" . TechPowerUp . 21 февраля 2022 г. . Проверено 19 ноября 2022 г.
31. Кеннеди, Патрик (15 февраля 2023 г.). «Выпуск новых рабочих станций Kingpin Intel Xeon W-3400, Xeon W-2400 и W790». Сервис TheHome .
32. Робинсон, Клифф (6 октября 2022 г.). «Intel Xeon Sapphire Rapids для масштабирования до 4 и 8 сокетов». Сервис TheHome . Проверено 27 ноября 2022 г.
33. «Масштабируемые серверные процессоры Intel Xeon 4-го поколения Sapphire Rapids будут выпущены в январе» . TechPowerUp . 2 ноября 2022 г. . Проверено 27 ноября 2022 г.
34. «Справочник по масштабируемым процессорам Intel Xeon для серверов Lenovo ThinkSystem» . Леново Пресс . Леново . 19 января 2024 г. . Проверено 23 февраля 2024 г.
35. Лю, Чжие (23 июля 2022 г.). «Утечка характеристик рабочей станции Intel Sapphire Rapids: до 56 ядер, TDP 350 Вт» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 24 ноября 2022 г.
36. Муджтаба, Хасан (23 июля 2022 г.). «Утечка характеристик процессоров Intel Sapphire Rapids-WS Xeon для рабочей станции: Xeon W9 до 56 ядер, Xeon W7 до 28 ядер, Xeon W5 до 16 ядер» . Wccftech . Проверено 24 ноября 2022 г.
37. «Intel выпускает новые процессоры Xeon для рабочих станций — идеальное решение для профессионалов» . Интел . Проверено 16 февраля 2023 г.
38. Чиаппетта, Марко (16 февраля 2023 г.). «Новые процессоры Intel Xeon W обеспечивают значительный прирост производительности для высокопроизводительных настольных компьютеров и рабочих станций». Форбс . Проверено 16 февраля 2023 г.
39. Алкорн, Пол (15 февраля 2023 г.). «Intel выпускает процессоры Xeon W с возможностью разгона до 56 ядер: возвращение к чипам класса HEDT». Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 16 февраля 2023 г.