Intel schaut bei AMD ab: Xeon-Serverprozessoren mit Chiplets
Die CPU-Generation "Granite Rapids" erhält eine Schwesterbaureihe mit vielen Effizienz-Kernen anstelle der dicken Performance-Cores.
(Bild: c't)
Intel teilt die Entwicklung seiner Xeon-Serverprozessoren in zwei Baureihen auf: Unter den "Rapids"-Codenamen erscheinen weiterhin High-Performance-CPUs, unter "Forest" entwirft Intel Modelle mit hoher Rechendichte dank vieler kleinerer Rechenkerne, etwa für Betreiber von Cloud-Rechenzentren.
Intel reagiert damit auf die wachsende Konkurrenz durch ARM-Prozessoren, etwa Amazons Graviton3 oder Amperes Altra, und AMDs kommende Bergamo-Baureihe. Sie alle nutzen kleine, effiziente CPU-Kerne ohne Simultaneous Multithreading (SMT) und aufwendige Befehlssatzerweiterungen wie AVX-512 – dafür aber mehr dieser CPU-Kerne.
Die erste Generation dieser Art heißt bei Intel Sierra Forest und ist für 2024 parallel zu Granite Rapids geplant. Die Firma verwendet bei Sierra Forest weiterentwickelte Versionen der sogenannten E-Cores, die fortan in allen Hybridarchitekturen für Desktop-PCs und Notebooks sitzen, einschließlich Alder Lake (Core i-12000), Raptor Lake (Core i-13000) und Meteor Lake (Core i-14000). In Granite Rapids kommen die schnelleren, aber auch größeren und stromdurstigeren P-Cores in kleinerer Anzahl zum Einsatz.
Die E-Cores stammen ursprünglich aus Intels Atom-Welt, sind mittlerweile aber so weit aufgebohrt, dass sie in großer Anzahl eine hohe Rechenleistung erreichen. AMD dagegen speckt für Bergamo seine Zen-4-Kerne ab und legt keine komplett separate Entwicklungslinie auf.
Mehrere Tiles ergeben einen Prozessor
Beim Packaging hat sich Intel AMDs Chiplet-Ansatz abgeschaut: Sowohl Granite Rapids als auch Sierra Forest bestehen aus mehreren Chiplets – von Intel Tiles genannt. Die Compute-Tiles etwa enthalten die CPU-Kerne und das I/O-Tile unter anderem die PCI-Express-Interfaces. Beide Baureihen teilen sich die gleiche Plattform, Intel tauscht auf den Trägern bloß die Compute-Tiles aus.
Granite Rapids und Sierra Forest werden entgegen früheren Plänen im Intel-3- und nicht Intel-4-Prozess gefertigt. Laut Intel soll dieser Schritt zeigen, dass die Entwicklung der neuen Fertigungsprozesse gut läuft, allerdings machten Verspätungen in der CPU-Roadmap diesen Wechsel überhaupt erst möglich. Der Intel-4-Prozess hieß früher 7 nm, Intel 3 ist eine optimierte Version, quasi ein 7 nm+. Bei TSMC sollte die 4/5-nm-Generation vergleichbar sein.
(Bild: Intel)
Sapphire Rapids kommt endlich
Vor der 2024er-Generation erscheinen erst noch zwei Rapids-Familien: Sapphire Rapids und Emerald Rapids, beide mit Intel-7-Technik (früher 10 nm genannt). Sapphire Rapids hätte unter anderem für den Exascale-Supercomputer Aurora längst erscheinen sollen, verzögerte sich aber immer wieder. Ab März 2022 will Intel die ersten Prozessoren ausliefern und die Produktion in den folgenden Monaten hochfahren.
Schon Sapphire Rapids nutzt einen Multi-Chip-Ansatz, allerdings mit vier gleichen Bauelementen ohne Aufteilung der einzelnen Bestandteile wie CPU-Kerne und I/O. Jedes Die hat etwa eigene CPU-Kerne, Speichercontroller und PCI-Express-Interfaces. Emerald Rapids soll eine verbesserte Version für die gleiche Plattform darstellen.
Intel-Chef Pat Gelsinger gab im Rahmen des Investor Day 2022 zu, dass der Servermarkt in den nächsten Jahren "kompetitiv" sein wird, vor allem mit AMDs Epyc-Konkurrenz. Ab 2024 strebt der CEO eine "unbestrittene Führung" an.
[Update, 18.02.22, 22:40 Uhr:] Intels Folie über die eigenen und TSMCs Fertigungsprozesse war missverständlich. Wir haben sie entfernt und die Vergleiche im Text angepasst. (mma)
