На проходящей в эти дни отраслевой конференции HotChips 32 компания Intel раскрыла подробности о готовящихся к выпуску серверных процессорах Ice Lake-SP. Это — первые 10-нм процессоры Intel, которые шагнут за пределы мобильного сегмента, и первые «большие» процессоры Intel, которые основываются на более совершенной, нежели Skylake, микроархитектуре, сообщает 3Dnews.

Компания Intel планирует предложить процессоры с кодовым именем Ice Lake-SP в качестве решения для массовых серверных систем с одним и двумя сокетами. Они станут частью платформы Whitney, в составе которой в настоящее время используются 14-нм процессоры Cascade Lake-SP. Несмотря на то, что Ice Lake-SP представляют собой довольно серьёзный шаг вперёд с точки зрения микроархитектуры, они, как и их предшественники, продолжат модельный ряд Xeon Scalable. Также логично предположить, что на базе похожего на Ice Lake-SP дизайна будет сделано и следующее поколение HEDT-процессоров Intel Core-X.

Базовая версия Ice Lake-SP, показанная на HotChips, предполагает наличие в процессоре 28 ядер Sunny Cove и восьмиканального контроллера памяти, реализованного четырьмя независимыми DDR4-контроллерами. Принципиальный скачок от мобильных Ice Lake с четырьмя ядрами сразу к 28-ядерным кристаллам Intel собирается осуществить за счёт использования улучшенного технологического процесса 10 нм SuperFin, представленного на прошлой неделе.

Сами по себе ядра Sunny Cove в составе Ice Lake-SP не слишком сильно отличаются от аналогичных ядер из мобильных 10-нм процессоров. По сравнению с Skylake в них заметное улучшение претерпела входная часть конвейера и исполнительный домен. В результате ядра Sunny Cove могут обрабатывать до пяти инструкций за такт (против четырёх в прошлых процессорах), имеют улучшенное предсказание переходов, расширенные регистровые файлы и буферы планировщика. К этому необходимо добавить увеличение объёма L1-кеша данных с 32 до 48 Кбайт и расширение с 1,0 до 1,25 Мбайт L2-кеша, выполненное одновременно с увеличением c 1,5 до 2 тысяч записей размера таблицы L2 TLB.

В конечном счёте все эти изменения обеспечивают увеличение удельной производительности ядра на 18 % по сравнению с микроархитектурой Skylake. В дополнение к этому Intel добавила в серверную версию Sunny Cove дополнительный блок FMA512, направленный на ускорение обработки AVX-512-инструкций. Такого блока не было в мобильных процессорах Ice Lake, поэтому серверные ядра Sunny Cove будут отличаться от потребительских версий. При этом Intel обещает, что использование векторных инструкций в Ice Lake-SP не будет приводить к существенному снижению рабочей частоты процессора, как это происходит сейчас. Утверждается, что частота CPU даже при включении в работу AVX-512-блоков, не будет снижаться более чем на 15 %, но в большинстве случаев удастся обойтись и без этого.

Ice Lake-SP продолжат использовать Mesh-сеть для реализации межъядерных соединений. Но теперь управляющие функции и обмен данным будут разнесены по различным независимым контурам. Это должно увеличить отзывчивость всей сети и снизить задержки. В качестве примера положительного эффекта говорится об уменьшении латентности межъядерного обмена с 20 до 7 нс.

Определённые изменения произошли и во внешних интерфейсах. Количество линков UPI, которые нужны для организации межпроцессорных связей, выросло с двух до трёх. А вместо использовавшихся в Skylake-SP двух трёхканальных контроллеров памяти теперь применяется четыре двухканальных контролера. Intel обещает, что такое перераспределение каналов увеличит эффективность работы с памятью и упростит разграничение доступа. Также обещаны поддержка полного шифрования памяти (по алгоритму AES-XTS со 128-битным ключом) и совместимость с модулями Optane Persistent Memory 200 (Barlow Pass). Помимо этого, в Ice Lake-SP добавлена поддержка PCI Express 4.0, реализованная четырьмя контроллерами по 16 линий в каждом.

Стоит понимать, что презентация Ice Lake-SP на HotChips является скорее предварительным этапом в многоступенчатом процессе вывода новых серверных процессоров на рынок. Поэтому на данный момент многие вопросы всё ещё остаются без ответа. Например, не ясно, является ли 28-ядерная модификация Ice Lake-SP максимальной, и нет ли в запасе у Intel ещё более мощного кристалла Extreme Core Count с большим количеством ядер. Анонс 10-нм серверных процессоров нового поколения запланирован на конец текущего года, и в ближайшие месяцы мы, очевидно, узнаем больше подробностей.