Intel steht vor einem wichtigen Schritt im Bereich Rechenzentren. Der Protagonist ist dieses Mal keine GPU oder Beschleunigerkarte, sondern eine Server-CPU, die fast 300 energieeffiziente Kerne integriert.Das Unternehmen brachte diese Woche die Xeon 6+ Prozessorfamilie mit dem Codenamen Clearwater Forest auf den Markt, die die neue Intel 18A-Prozesstechnologie nutzt, die bislang fortschrittlichste Fertigungstechnologie von Intel und die ersten Produkte, die das 1,8-Nanometer-Niveau erreichen. Die neue Plattform markiert den strategischen Wandel von Intel im Bereich Cloud Computing und Carrier-Grade-Lasten – von der Suche nach extremen Taktraten hin zur Priorisierung von Energieeffizienz und Integrationsfähigkeiten auf Systemebene.
Clearwater Forest basiert auf Intels neuer Darkmont-Mikroarchitektur. Jeder Prozessor integriert bis zu 288 Effizienzkerne, verteilt auf 12 Rechenkacheln, wodurch eine beispiellose Kerndichte im Server-CPU-Bereich erreicht wird. Jedes Rechenchiplet enthält 24 Darkmont-Kerne, die im 18A-Prozess hergestellt und über Intels Foveros Direct 3D-Stacking-Technologie miteinander verbunden sind. Der Prozessor enthält außerdem zwei auf dem Intel 7-Prozess basierende Ein-/Ausgabe-Chiplets zur Handhabung von Speicher, PCIe und Netzwerkschnittstellen und ist mit drei Basis-Chiplets ausgestattet, die im Intel 3-Prozess hergestellt wurden, um die gesamte Multi-Chip-Paketstruktur zusammenzufixieren. Chiplets kommunizieren untereinander über die Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB)-Technologie von Intel, eine Verpackungslösung, die auch in den High-End-GPU-Produkten des Unternehmens verwendet wird.
Das Hauptziel dieses komplexen Gehäusedesigns besteht darin, die Daten so nah wie möglich am Rechenkern zu halten und gleichzeitig den Stromverbrauch so weit wie möglich zu reduzieren. Aus diesem Grund hat Clearwater Forest das Cache-System komplett umstrukturiert: Alle vier Darkmont-Kerne teilen sich einen 4-MB-Second-Level-Cache, und die Gesamtkapazität des Last-Level-Cache des gesamten Chips übersteigt 1 GB, was etwa 1.152 MB entspricht, sodass Hunderte von Kernen effizienter auf Hotspot-Daten zugreifen und die Abhängigkeit von externer Speicherbandbreite verringern können.
Als neue Generation effizienter Kernarchitektur wurde auch Darkmont selbst erheblich verbessert. Jeder Kern ist mit einem 64-KB-Befehlscache ausgestattet, die Abruf- und Dekodierungspfade werden weiter verbreitert, die Anzahl paralleler Operationen, die von der Out-of-Order-Ausführungs-Engine verfolgt werden, wird erhöht und die Leistung von Skalar- und Vektoroperationen wird durch das Hinzufügen von Ausführungsports verbessert.
Obwohl der Schwerpunkt der Xeon 6+-Familie auf Energieeffizienz liegt, integriert sie auch eine Vielzahl von Hardwarebeschleunigungsfunktionen, die von Rechenzentrumsbetreibern zunehmend geschätzt werden. Jeder Prozessor unterstützt Intel AMX (Advanced Matrix Extensions) zur Beschleunigung von Matrixberechnungen, integriert QAT (QuickAssist Technology) für Kryptografie und Komprimierungslasten und ist mit einem vRAN Boost-Beschleunigungsmodul für virtualisierte Funkzugangsnetzwerke ausgestattet. Diese integrierten Beschleuniger zielen auf Aufgaben ab, für die traditionell eigenständige KI-Karten oder Netzwerkbeschleunigerkarten erforderlich waren, insbesondere Edge- und Telekommunikationsbereitstellungen in 5G Advanced- und zukünftigen 6G-Szenarien. Intel argumentiert, dass die Einbettung dieser Funktionen in die CPU die Betreiber daran hindert, die Rack-Architektur drastisch zu überarbeiten und gleichzeitig die KI-Inferenz- und Netzwerkverarbeitungsfunktionen auf bestehenden Plattformen weiter auszubauen.
Auf Plattformebene bleibt Clearwater Forest mit aktuellen Xeon-Sockeln kompatibel und unterstützt Systemhersteller bei der reibungslosen Bereitstellung. Die neue Plattform bietet 12-Kanal-DDR5-Speicher mit Frequenzen von bis zu 8000 MT/s und unterstützt bis zu 96 PCIe 5.0-Lanes, von denen 64 für CXL 2.0 für konsistente Speicher- oder Geräteerweiterung verfügbar sind. In einer Dual-Socket-Konfiguration können bis zu 576 Darkmont-Kerne gleichzeitig in einem einzigen Server betrieben werden, was die Rechendichte deutlich erhöht.
Clearwater Forest spiegelt einen umfassenderen Wandel in Intels Rechenzentrums-Roadmap wider: von monolithischen großen Chips zu kleinen Chip-Splits und heterogener Verpackung und von reinem Stacking für Spitzenleistung zu integrierten Beschleunigern für lastspezifische Optimierung. Unter der Voraussetzung, dass jedes Watt Stromverbrauch und jede Rackeinheit äußerst empfindlich ist, ist diese Neigung zu hoher Energieeffizienz und hoher Integration für Cloud-Dienstanbieter und Telekommunikationsbetreiber nicht mehr nur eine Designphilosophie, sondern eine strenge Anforderung auf Betriebsebene.
Intel geht davon aus, dass mit Xeon 6+ Prozessoren ausgestattete Systeme noch in diesem Jahr ausgeliefert werden, wenn die neue Generation der 18A-Knoten auch offiziell im Rechenzentrumsbereich kommerziell eingesetzt wird.