Intel公开新一代至强6+：18A工艺成就288核心、864MB海量缓存

在美国亚利桑那州凤凰城举办的Tech Tour活动上，Intel不但公布了代号"Panther Lake"的新一代酷睿Ultra处理器的架构技术细节，还首次介绍了代号"Clearwater Forest"的新一代至强处理器，正式命名为"至强6+"系列，同样是Intel 18A工艺。

我们知道，Intel从至强6开始，更改了全新的命名，不再叫做"至强可扩展处理器"，但依然延续了已有的代际命名。

更重要的是，至强6家族开始兵分两路：

一是至强6000P系列，采用P核设计、面向计算密集型负载，首批产品代号Granite Rapids；

二是至强6000E系列，采用E核设计、面向高密度计算，首批产品代号Sierra Forest。

Clearwater Forest从名字就能看出是Sierra Forest的继任者，同样是纯E核设计，但是在工艺和架构方面都进行了重大升级，只是没有如猜测中命名为至强7系列，而是很保守地取名至强6+系列，意在强调和至强6家族的延续性、兼容性。

Granite Rapids的后继者则是代号"Diamond Rapids"，将在后续跟进。

Clearwater Forest自然也是Chiplets芯粒设计，而且更加复杂。

至强引入芯粒设计的开端是第四代Sapphire Rapids，但只有一种模块，计算、I/O单元仍然集成在一起，Intel 7工艺，通过EMIB连接封装。

第五代Emerald Rapids只是一次小幅升级，工艺、架构都没变。

第六代Granite Ridge/Sierra Forest改成了一个或多个计算模块加两个IO模块，工艺分别为Intel 3、Intel 7，还有多个EMIB 2.5D技术的连接封装模块，这也是Intel 3工艺此前唯一的产品。

Clearwater Forest更进一步，分割成最多12个Intel 18A工艺的计算模块、最多3个Intel 3工艺的有源基础模块，从而实现更多核心、更大缓存等更强大的规格。

同时，它重复使用了来自至强6系列的Intel 7工艺的I/O模块、EMIB 2.5D连接封装模块，甚至数量都一样。——AMD处理器的IOD模块有时候就一模一样。

这正是芯粒设计的最大好处，不需要升级的模块可以在不同产品中重复使用，从而大大降低研发和制造成本，而在需要升级的时候甚至可以单独更换。

计算模块部分最多有3个，每个模块内部又分为6个模组，而每个模组由4个E核组成，总计最多288个核心(288线程)。

这种四个为一组的方式和消费级的酷睿处理器上一模一样。

至强6000E系列虽然也能做到288核心，但那属于定制产品，公开路线图产品最多是144核心。

更进一步，至强6+还支持单路、双路并行，单系统可以做到最多576个核心。

E核架构也是Darkmont，和Panther Lake处理器上一模一样。

二级缓存也是每4个E核共享4MB(相当于每个核心1MB)，总计多达288MB。

那么，三级缓存呢？

原来在这里。

基础模块不再是单纯的连接作用，而是承载了三级缓存、内存控制器。

一个基础模块可以承载四个计算模块，而每个计算模块对应48MB三级缓存，每个基础模块就是192MB，合计最多576MB。

在不考虑一级缓存的情况下，一颗Clearwater Forest处理器就有多达864MB缓存！不知道这是不是Intel大缓存消息的根源？

DDR5内存控制器每个基础模块有四个，组成四通道，合计就是12通道。

I/O模块和上代一模一样，自然规格也没变，每一个里边有8个加速器、48条PCIe 5.0通道、32条CXL 2.0通道、96条UPI 2.0链路，总量乘以二就是了。

Clearwater Forest的另一个重点，就是首发量产了全新的Foveros Direct 3D封装技术，将计算模块与基础模块连接在一起，而基础模块、I/O模块与封装基底的连接则采用了EMIB。

它采用了非常先进的铜-铜键合技术，凸点间距只有9微米，凸点密度超过每平方毫米1万！

要知道，Panther Lake处理器使用的Foveros-S 2.5D，凸点间距为36微米，这就差了足足4倍。

想一想，在区区1平方毫米的空间内，就有上万个这样的连接，该有多么复杂、精密！

再加上有源硅中介层的配合，可以实现不同Die之间超高带宽、超低功耗、超低电阻的连接，而且能效比极为出色，传输每个比特的功耗只有大约0.05皮焦耳——1皮焦耳等于1万亿分之一焦耳。

直观地比较一下，手机芯片一个指令周期的能耗就是几纳焦耳，而皮焦耳是纳焦耳的千分之一！

性能方面，Intel只提供了一些架构层面的数据，号称至强6+系列对比至强6780E 144核心可提升最多90％，能效提升最多23％。

对比古老的二代至强，至强6+可以将机架空间缩小到1/8，而得益于能效的3.5倍飞跃，还可以节省750千瓦的能耗。

总结一下Clearwater Forest的主要特点：

支持单路、双路并行，向下兼容至强6900P系列(接口都是LGA7529)。

最大热设计功耗300-500W。

最多288核心、288MB二级缓存、576MB三级缓存。

12通道DDR5内存，最高频率800MT/s。

最多6条UPI 2.0(每通道带宽24GT/s)、96条PCIe 5.0(可拆分为x16/x8/x4/x2)、64条CXL 2.0。

最多16个集成加速器，包括4个QAT、4个DLB、4个DSA、4个IAA。

支持AVX 2指令集(VNNI/INT8)——还是没有AVX-512。

支持SGX、TDX安全扩展。

Clearwater Forest对比至强6700E系列，提升可以说是全方位的：

核心增加1倍，IPC性能提升17％，三级缓存增加4.3倍，内存通道增加50％，UPI 2.0连接增加50％，内存频率提升25％。

最后一图看懂！