Компания Intel в рамках мероприятия AI Everywhere представила серверные процессоры Xeon Scalable 5-го поколения с кодовым именем Emerald Rapids. Производитель заявляет, что по сравнению с предшественниками семейства Sapphire Rapids они обеспечивают значительный прирост производительности на ватт потребляемой энергии, а также снижают общую совокупную стоимость владения систем на их основе.

Источник изображений: Intel

В состав семейства Intel Xeon Scalable 5-го поколения вошли процессоры, предназначенные и оптимизированные под разного рода задачи. Для серверных систем с конфигурацией из двух процессоров представлены модели с количеством ядер от 8 до 64 и поддержкой от 16 до 128 виртуальных потоков. Они предлагают базовую частоту от 1,9 до 3,9 ГГц и максимальную частоту от 3,4 до 4,2 ГГц. Чипы получили от 22,5 до 320 Мбайт кеш-памяти. Для этих процессоров заявляется поддержка восьмиканальной оперативной памяти. Самые младшие модели предлагают поддержку ОЗУ DDR5-4400, для моделей постарше указывается поддержка DDR5-5200 и DDR5-5600. Заявленный показатель энергопотребление чипов составляет от 125 до 350 Вт в зависимости от модели.

Флагманской моделью является 64-ядерный Intel Xeon 8592+. Чип получил 64 ядра с поддержкой 128 виртуальных потоков. Он работает с частотой от 1,9 до 3,9 ГГц. Частота Turbo Boost процессора по всем ядрам составляет 2,9 ГГц. Он поддерживает до 512 Гбайт ОЗУ стандарта DDR5-5600.

Для систем на базе одного процессора предлагаются модели Xeon Scalable 5-го поколения 8558U, 5212U и 3508U. Первый предлагает 48 ядер, второй — 28, а третий — 8. Количество поддерживаемых виртуальных потоков у них составляет 96, 56 и 16 соответственно. Для 8558U указывается диапазон частот от 2,0 ГГц до 4,0 ГГц, для 5212U — от 2,1 ГГц до 3,7 ГГц, а для младшего восьмиядерного 3508U — от 2,1 до 2,2 ГГц. Первые два поддерживают оперативную памяти DDR5-4800, а младшая модель — DDR5-4400. Старшая модель поддерживает до 512 Гбайт ОЗУ, модель 5212U — до 128 Гбайт, а 3508U — до 64 Гбайт памяти. Также чипы получили от 22,5 до 260 Мбайт кеш-памяти и обладают TDP от 125 до 300 Вт.

Производитель также представил модели Xeon Scalable 5-го поколения, оптимизированные для использования в составе систем для сетевой инфраструктуры, облачных серверов и специальные модели, рассчитанные на использование в инстансах с жидкостным охлаждением.

Intel заявляет, что по сравнению с процессорами Xeon предыдущего поколения новые чипы Xeon Scalable 5-го поколения обеспечивают до 21 % более высокую производительность в целом, предлагают до 36 % более высокую производительность в расчёте на ватт потребляемой энергии и до 77 % снижают общие затраты на владение серверов на их основе в расчёте на 5 лет. Кроме того, новые процессоры до 42 % ускоряют работу в задачах, связанных с работой искусственного интеллекта при использовании языковых моделей с менее чем 20 млрд параметров.

Ещё Intel делится другими данными о производительности новых Xeon в различных рабочих нагрузках по сравнению с прежними Xeon Sapphire Rapids. Процессор Emerald Rapids предлагает:

• До 42 % прироста при сегментации изображений (AI).
• До 24 % прироста при классификации изображений (Edge AI).
• До 42 % прироста в моделировании/симуляции (HPC).
• До 24 % прироста производительности/ватт в NVMe по TCP (случайное чтение малых пакетов).
• До 69 % прироста в устройствах сетевой безопасности.
• До 33 % на ватт в Java на стороне сервера (в рамках заданного SLA).

Компания Intel также сравнила свой флагманский 64-ядерный процессор Xeon 8592+ с 64-ядерным чипом AMD EPYC 9554. Оба протестированы в широком спектре бенчмарков, ориентированных на HPC, Web, Storage и Data Service. Новый Xeon демонстрирует 2,51-кратное преимущество в общей производительности сервера и 1,92-кратное превосходство в производительности на ватт, что впечатляет, если это правда.

Есть также сравнение с флагманским 96-ядерным процессором EPYC 9654, но здесь Intel сравнивает производительность чипов в области искусственного интеллекта. Intel, имея различные ускорители ИИ в своем семействе Xeon, получает преимущество над EPYC от AMD с преимуществом до 2,6 раза. Процессоры Emerald Rapids также обеспечивают 1,92-кратный прирост производительности по сравнению с процессорами Sapphire Rapids 4-го поколения благодаря увеличенному кэшу L3.

Стоимость новых Intel Xeon Scalable 5-го поколения варьируется от $415 за самую младшую восьмиядерную модель 3508U до $11 600 за самую старшую 64-ядерную модель Xeon 8592+.

Вместе с анонсом чипов Xeon Scalable 5-го компания Intel также подтвердила, что в первой половине 2024 выпустит серверные процессоры Sierra Forest, в составе которых будут использоваться до 288 энергоэффективных E-ядер. А вскоре после их релиза ожидается выпуск моделей Granite Rapids с полноценными производительными P-ядрами.

Дебютировавшие в апреле 2019 года 14-нм процессоры Intel Cascade Lake за время своего присутствия на рынке пережили немало сложных периодов. Прежде всего, на определённом этапе жизненного цикла они создали дефицит более доступных процессоров Intel. Во-вторых, им пришлось участвовать в ценовых войнах с конкурентами AMD. Теперь пришла пора отправить их на покой, как можно понять из уведомлений Intel.

Источник изображения: Intel

Традиционная формулировка, объясняющая причины такого решения, упоминает смещение спроса на другие процессоры Intel. Напомним, экспансия выпуска процессоров семейства Cascade Lake пришлась на период, когда Intel не только не могла длительное время освоить 10-нм техпроцесс, который в дальнейшем был переименован в «Intel 7», но и постоянно откладывала выпуск серверных процессоров на более современной архитектуре. В результате в качестве вынужденной меры появилось семейство Cascade Lake Refresh, в основе которого использовалась архитектура Skylake и 14-нм техпроцесс. Но ему было тяжело соперничать с постоянно совершенствуемыми процессорами AMD, поэтому компания Intel занялась откровенным демпингом, не особо считаясь с убытками из-за такой ценовой политики.

Второй проблемой, порождённой активным наращиванием объёмов выпуска серверных 14-нм процессоров с крупными кристаллами, стала нехватка производственных мощностей Intel. Компании просто было выгодно в условиях дефицита выпускать более дорогие серверные процессоры, в результате возможности по выпуску недорогих клиентских процессоров просто были упущены, и этим воспользовалась AMD, чтобы укрепить свои рыночные позиции в этом сегменте. Впрочем, последняя тоже быстро поняла, что дорогие процессоры продавать выгоднее, и сосредоточилась в более высоких ценовых диапазонах потребительского рынка.

В любом случае, сейчас долгожданное для Intel семейство серверных процессоров Sapphire Rapids активно осваивает рынок, поэтому давно устаревшим по меркам отрасли процессорам Cascade Lake пора отправляться на покой. Компания уведомила своих клиентов на этой неделе, что начинает свою работу программа по прекращению поставок оставшихся в её ассортименте 68 процессоров данного семейства. Заказать их можно будет до 26 апреля следующего года, а последняя партия будет отгружена со складов Intel лишь 23 октября 2026 года, поэтому у клиентов остаётся достаточно времени для приобретения необходимых комплектующих к эксплуатируемым серверным системам.

Более того, даже после этого рубежа жизненный цикл серверных процессоров Cascade Lake и лежащей в их основе архитектуры Skylake окончательно не оборвётся: 22 модели этого поколения продолжат поставляться в сегменте встраиваемых решений, и продолжительность таких поставок производителем обычно не афишируется, поскольку является в значительной степени неопределённой. Процессоры этого поколения для настольных систем и рабочих станций компания Intel отправила в отставку ещё раньше. Последние массовые настольные процессоры с архитектурой Skylake и 14-нм техпроцессом — Rocket Lake — компания Intel сняла с производства в феврале 2023 года. Так что, фактически, теперь можно говорить о завершение эпохи архитектуры Skylake и 14-нм процессоров Intel.

Компания Intel сообщила о выпуске серверных процессоров Xeon Scalable четвёртого поколения, известных под кодовым именем Sapphire Rapids. Они будут доступны как в обычных версиях, а также в вариантах Xeon Max с набортной памятью HBM2e. Кроме того, производитель сообщил о выпуске серверных ускорителей вычислений Data Center GPU Max с кодовым именем Ponte Vecchio.

Источник изображений: Intel

Портфолио компании Intel пополнилось 52 серверными процессорами Xeon Scalable четвёртого поколения. В отличие от конкурентов в лице чипов EPYC Genoa от AMD, предлагающих до 96 вычислительных ядер, новинки Intel готовы предложить только до 60 физических ядер. Однако увеличение количества ядер Xeon Scalable четвёртого поколения на фоне Xeon Scalable третьего поколения (Ice Lake) привело к повышению на 53 % вычислительной производительности, утверждает Intel.

Одной из ключевых особенностей Sapphire Rapids являются cпециальные аппаратные блоки, предназначенные для ускорения выполнения конкретных типов задач, например, передачи данных, сжатия, шифрования, анализа данных и т.д. Компания называет их «ускорителями».

По словам Intel, в среднем производительность на ватт потребляемой энергии у Sapphire Rapids выросла до 2,9 раз по сравнению с предшественниками; в задачах, связанных с ИИ, быстродействие увеличено до 10 раз; а в нагрузках, связанных с аналитической работой, производительность увеличена втрое.

Для Xeon Sapphire Rapids, построенных на техпроцессе Intel 7, в числе прочего заявлена поддержка интерфейса PCIe 5.0, оперативной памяти DDR5-4000, DDR5-4400 и DDR5-4800 и шины CXL 1.1.

Как уже отмечалось выше, серия процессоров Xeon Scalable четвёртого поколения представлена 52 моделями. Часть из них предназначена для общих вычислительных нагрузок, часть моделей являются специализированными и предназначены для использования с системами жидкостного охлаждения, другие модели могут использоваться в сетевых инфраструктурах, HPC, базах данных и облачных вычислениях. Процессоры Sapphire Rapids представлены моделями Max, Platinum, Gold, Silver и Bronze с разным количеством ядер.

Для новинок заявлена поддержка инструкций AVX-512, Deep Leaning Boost (DLBoost) и Advanced Matrix Extensions (AMX). Последние значительно повышают производительность процессоров в задачах, связанных с работой ИИ-алгоритмов и машинного обучения.

Как и прежде, Xeon Scalable четвёртого поколения поддерживают конфигурацию систем с одним, двумя, четырьмя и восемью процессорными разъёмами. К слову, те же процессоры AMD Genoa масштабируются только на два сокета. Однако решения конкурента предлагают поддержку большего числа линий PCIe 5.0 — до 128. Процессоры Intel в свою очередь поддерживают до 80 линий нового интерфейса.

Источник изображения: Tom's Hardware

Производитель отмечает, что Xeon Scalable четвёртого поколения поддерживают установку до 1,5 Тбайт восьмиканальной памяти DDR5-4800 на один процессорный разъём. Те же AMD Genoa предлагают установку до 6 Тбайт ОЗУ DDR5-4800 на 12 каналов. Чипы Intel поддерживают установку двух модулей ОЗУ DDR5-4400 на один канал.

Цены на новые процессоры Intel Xeon Scalable четвёртого поколения варьируются от $415 за восьмиядерный Xeon Scalable Bronze 3408U с частотой до 1,9 ГГц, 22,5 Мбайт кеш-памяти L3 и TDP на уровне 125 Вт, до $17 000 за 60-ядерную модель Xeon Scalable Platinum 8490H с поддержкой 120 виртуальных потоков, оснащённую 112,5 Мбайт кеш-памяти L3 и TDP 350 Вт. Для сравнения, AMD Genoa обладают схожим показателем энергопотребления на уровне 360 Вт. Правда, речь в данном случае идёт о 96-ядерной модели процессора.

Цены на процессоры зависят не только от количества ядер в них, но также и от количества тех самых активных аппаратных блоков ускорения вычислений для определённых типов задач, о которых говорилось выше. Покупатели могут выбирать нужные модели процессоров в зависимости от своих потребностей, а при необходимости через лицензионное соглашение Intel On Demand активировать недостающие блоки ускорения. Цены на последние компания пока не сообщает. Однако услуга по их приобретению будет доступна, например, через OEM-сборщиков серверных систем, а активация — через софт и программы лицензий.

Вся идея с активацией блоков ускорения вычислительных операций сводится к тому, что покупатель при изначальной покупке той или иной модели процессора Xeon Scalable четвёртого поколения будет платить только за те блоки ускорения, которые ему необходимы конкретно сейчас и не переплачивать за дополнительные ненужные функции процессора. Но при необходимости сможет оплатить нужные функции.

Сами аппаратные блоки ускорения процессоров Sapphire Rapids делятся на четыре вида:

• Data Streaming Accelerator (DSA) — улучшает производительность при перемещении данных, разгружая обычные вычислительные блоки CPU от операций копирования и преобразования данных;
• Dynamic Load Balancer (DLB) — предназначен для приоритезации пакетов и динамического баланса перераспределения сетевого трафика между ядрами CPU при колебаниях нагрузки системы;
• In-Memory Analytics Accelerator (IAA) — ускоряет задачи по аналитике и разгружает ядра CPU, тем самым повышая скорость запросов к базе данным и другим функциям;
• Quick Assist Technology (QAT) — ускоряет задачи по криптографии, компрессии/декомпрессии. Ранее этот аппаратный блок ускорения являлся частью чипсета. Intel давно его использует и он имеет широкую программную поддержку.

Процессоры серии Xeon Max компания Intel представила ещё осенью прошлого года. Это Sapphire Rapids, оснащённые наборной памятью HBM2e объёмом 64 Гбайт. Чипы данной серии предлагают от 32 до 56 вычислительных ядер с поддержкой до 112 виртуальных потоков и обладают TDP 350 Вт.

Эти процессоры предназначены для использования в задачах по гидродинамике, прогнозирования климата и погоды, обучения ИИ и нейронных сетей, аналитики больших данных, для резидентных баз данных и т.д.

Ключевыми особенностями процессоров серии Xeon Max являются поддержка интерфейсов PCIe 5.0 и CXL 1.1. Память HBM2e может использоваться как в качестве дополнительного кеша, так и в качестве дополнительной оперативной памяти. Кроме того, сервер с Xeon Max можно вообще не оснащать модулями оперативной памяти — система будет полагаться исключительно на HBM. Основными конкурентами Intel Xeon Max станут процессоры AMD EPYC Milan-X с технологией увеличения кеш-памяти 3D V-Cache.

Вместе с процессорами Intel Xeon Scalable четвёртого поколения включая модели Sapphire Rapids HBM производитель формально объявил о доступности новых ускорителях вычислений Data Center GPU Max с кодовым названием Ponte Vecchio. Они также были представлены ещё несколько месяцев назад.

Данные ускорители будут выпускаться, как в формате обычных карт расширения PCIe, так и в виде OAM-модулей. Intel заявляет, что они до 2,4 раза быстрее ускорителей NVIDIA A100. Более подробно о Data Center GPU Max можно почитать в нашей предыдущей статье.