英特爾推出第三代英特爾可擴展處理器,效能平均提高46%

4月7日晚上,Intel正式發布了第三代至強可擴展處理器,也就是說了很久的Ice Lake-SP,這是英特爾首款10nm工藝的數據中心處理器,這顆處理器最多擁有40個內核,與上一代產品相比性能顯著提高,流行數據中心工作負載平均降低了46%,新處理器還增強了平台功能,第三代至強可擴展處理器是Intel第一個主流雙插槽並啟用SGX軟件防護擴展技術的數據中心處理器,還有用於AI加速的Crypto Acceleration和DL Boost功能。

英特爾至強可擴展處理器是為雲計算供應商和其他運行大規模數據中心的公司設計的,其實在發布之前就開始出貨給用戶測試並部署,在2021年的前幾個月,Intel已經出貨超過20萬,未來打算繼續加速出貨。所有主要的雲服務提供商都計劃部署Ice Lake的服務,他們會在4月份首次推出此類服務。Intel擁有超過50個優秀的OEM、ODM預計將向市場推出超過250個基於Ice Lake的設計。

第三代至強可擴展處理器其實包括兩部分,一個是Whitley平台的Ice Lake-SP,只有單路或雙路,CPU內核升級到Sunny Cove微架構,相比起原本各種基於Skylake的衍生微架構,Sunny Cove在IPC上面有很大的提升。而四路和八路是前不久發布的Cooper Lake獨占,它其實還是14nm的Skylake衍生物。

Ice Lake-SP與上代的Cascade Lake相比,最大核心數量從28增加到40,IPC提升了20%,而整體性能提升了46%,AI性能方面更是提升了74%,與五年前的系統相比,性能提升了165%。

46%的性能提升是根據標準基準測試來統計的,而在不少領域應用上其實有超過50%的性能提升,包括雲計算、5G、物聯網、HPC、AI等重點工作領域,這主要是因為AI在邊緣領域變得越來越重要,而Ice Lake-SP在這方面的性能提升是非常明顯的。

第三代至強可擴展處理器的核心數量從8核起步,最多40核,與上一代的4到28核相比增幅明顯,緩存架構及容量也因為架構升級而有所增大。內存方面從上代的6通道DDR4-2933升級到了8通道DDR4-3200,最大內容從來也從3TB增加到4TB,傲騰持久內存的最大容量也從1.5TB增大到2TB。PCI-E版本從3.0升級到了4.0,現在每插槽可提供64條PCI-E 4.0通道。UPI通道依然是2到3條,但每通道速度從10.4GT/s提升到11.2GT/s,此外還有一系列的指令集升級。

與之前五代至強產品相比的性能提升幅度

Ice Lake-SP與Cascade Lake相比,亂序重排緩衝區大小從224擴大到了384,一級數據緩存從32KB增大到48KB,二級緩存從1MB增大到1.25MB,後端引入了第二個FMA單元,這樣就有兩個普通FMA+一個FMA512單元了。

新內核到來的是一系列新的指令集,通過專用指令集,Ice Lake-SP在諸多加解密計算上的性能相比起Cascade Lake要高出很多,最誇張的有5.63倍。不過如果想要享受到性能增幅,軟件需要針對新的指令集進行重新編譯。

第三代至強可擴展處理器帶來了vAES、vPCLMULQDQ指令集,還有PCI-E 4.0、DDIO等新特性,與上一代產品相比,在一系列廣泛部署的網絡工作負載平均性能提高了1.62倍。

在HPC應用方面,AVX-512以及8通道內存帶來的提升也是相當明顯的
DL Boost為AI性能帶來大幅提升

第三代至強可擴展處理器的L1與L2緩存延遲其實只比對手高一點,但在L3緩存方面對手最新一代EPYC Milan依然是由一個ioD加多個CCD組成的,在同Die內的L3緩存延遲很低,但在訪問其他Die的L3緩存時延遲非常高,而第三代至強可擴展處理器是一個大芯片,所以L3緩存延遲非常穩定,此外訪問另一個插座CPU的L3緩存延遲與EPYC相比也是低很多的,與自家上一代產品相比也降低了許多。

內存方面,第三代至強可擴展處理器升級到了8通道,內存頻率也從DDR4-2933升級到了DDR4-3200,而且現在插滿每通道的兩個內存插槽都能把頻率維持在3200MHz,與對手EPYC Milan單插槽3200MHz,雙插槽2933MHz相比其實更有優勢。內存延遲方面由於通道數的增加和自家上代相比延遲是略微有所提升的,但和對手相比依然低得多。容量方面大家最大容量都是4TB,但至強可擴展處理器可以再安裝2TB的傲騰持久內存,這方面對手是沒有的。

由於在指令集方面第三代至強可擴展處理器支持得更多,所以即使核心數量處於劣勢依然,但依然可以在多個領域領先對手,比如在支持AVX-512的高性能運算、加密、以及支持DL Boost的AI應用方面。

除了第三代至強可擴展處理器之外,Intel在這次會議上還推出了傲騰持久內存200系列、傲騰SSD P5800X、Intel SSD D5-P5316、Intel Ethernet 800系列100Gbps網卡、Agilex FPGA與配套的Quartus Prime 20.4軟件,至強處理器可不是一個單純的處理器,Intel還可以提供一整套的配套產品與服務,這也是為什麼至強處理器如此成功的原因。

自2017年Intel推出了第一款至強可擴展處理器以來,Intel已經向全球客戶交付了超過5000萬顆至強可擴展處理器,支持著全世界的數據中心。在不到十年的時間裡,Intel已經部署了超過10億個至強核心,為雲提供動力。而今天,按照Intel的估計,已經有超過800個雲服務提供商部署了基於英特爾至強可擴展處理器的服務器。

內容來源:https://newsroom.intel.com

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