新(xīn)聞中(zhōng)心
News Center

英特爾于ISC 2021中(zhōng)介紹了Ice Lake的下一代至強可(kě)擴展處理(lǐ)器 -- Sapphire Rapids。Sapphire Rapids将采用(yòng) 10nm Enhanced SuperFin制程工(gōng)藝，微架構升級為(wèi)全新(xīn)的 GoldenCove并集成更多(duō)的核心，還通過英特爾高級矩陣擴展（AMX）指令集來進一步強化AI性能(néng)。SapphireRapids隸屬于屬于EagleStream平台（未來還将有(yǒu)EmeraldRapids），加入了8通道DDR5内存、PCIe5.0協議以及CXL1.1标準。SapphireRapids各型号産(chǎn)品于2023年第一季度陸續投入生産(chǎn)，代号藍寶石急流(Sapphire Rapids)，開始了急流(Rapids) 系列，而不再稱作(zuò)某湖(hú)(Lake)，暗示了它和消費品CPU設計上從此分(fēn)野。的确，作(zuò)為(wèi)開拓者的第四代至強可(kě)擴展處理(lǐ)器，在它面向的數據中(zhōng)心市場的各個性能(néng)和功能(néng)維度上，進行全面提高和改善。除此之外，SapphireRapids還将具(jù)有(yǒu)集成HBM高帶寬内存的型号。

在物(wù)理(lǐ)層面，Sapphire Rapids最多(duō)可(kě)以擁有(yǒu)60個核心，LGA4677封裝(zhuāng)接口，LGA4677封裝(zhuāng)接口，八通道DDR5-4800，擴展連接提供80條PCIe 5.0/4.0通道，最多(duō)可(kě)以集成64GB HBM2e内存。

Intel Eagle Stream平台與Sapphire Rapids的到來，終于能(néng)夠幫助英特爾在服務(wù)器市場競争中(zhōng)解決核心數量不足的難題，并尋找商(shāng)用(yòng)解決方案新(xīn)方向，引入x86高級矩陣擴展（AMX），CXL 1.1，DDR5，PCIe 5.0等新(xīn)技(jì )術。

消費級處理(lǐ)器不同的是，Sapphire Rapids隻有(yǒu)P-Core，即全員Golden Cove，并首次使用(yòng)芯粒（或者稱為(wèi)小(xiǎo)芯片）封裝(zhuāng)，利用(yòng)嵌入式多(duō)芯互連橋技(jì )術（Embedded Multi-die Interconnect Bridge，EMIB）最大限度的減少延遲和拓寬帶寬，核心數量也進一步提升，因此被英特爾稱為(wèi)十年來數據中(zhōng)心級處理(lǐ)器最大的提升。

除了這些關鍵指标之外，為(wèi)了數據與算力這兩大熱門方向，第四代至強可(kě)擴展處理(lǐ)器在CPU和南橋中(zhōng)自帶七大算力神器。

全面對數據處理(lǐ)和人工(gōng)智能(néng)算力進行加速，讓加速無所不在:

英特爾@ 高級矩陣擴展(英特爾@ AMX) : 可(kě)加深度學(xué)習(DL) 推理(lǐ)和訓練工(gōng)作(zuò)負載，例如自然語言處理(lǐ)(NLP)、推薦系統“和圖像識别:

英特爾@ 教據流加速器(英特爾@ DSA): 可(kě)通過改善流式數據移動和轉換提作(zuò)，為(wèi)存情、網絡和教據密集型工(gōng)作(zuò)負載提供高性能(néng):

英特爾@ 存内分(fēn)析加速器(英特爾 IAA):可(kě)提高分(fēn)析性能(néng)，同時從CPU核心卸載任務(wù)以加速教據庫查詢香葉量和其他(tā)工(gōng)作(zuò)負載;

英特爾@ 動态負載均衡器(英特爾@ DLB) :可(kě)以随系統負的變化動态地将網絡教據分(fēn)發到多(duō)個CPU 核心，從而提供高效的硬件級負載平衡:

英特爾@ 高級矢量擴展 512 (英特爾 AVX-512) : 支持多(duō)達兩個融合乘加(FMA) 單元，并包含多(duō)項優化來提高要求嚴苛的計算任務(wù)的性能(néng);

英特爾@ 教據保護與壓縮加速技(jì )術(英特爾@ QAT): 可(kě)加加密、解密和數據壓縮，從處理(lǐ)器核心卸載這些任務(wù)以幫助減少系統資源消耗:

英特爾@ 密碼提作(zuò)硬件加速 (Intel@ Crypto Acceleration) : 可(kě)減少實施普數據加密的代價，并提高加密敏感型工(gōng)作(zuò)負載的性能(néng)，如安(ān)全套接層(SSL) Web 服務(wù)器、5G 基礎設施和VPN/防火牆

服務(wù)器上的Golden Cove将圍繞多(duō)線(xiàn)程表現性進行，不僅啓用(yòng)AVX-512，并且每個内核配備2MB二級緩存，與最新(xīn)的13代酷睿中(zhōng)的Raptor Cove相當，支持x86高級矩陣擴展（AMX）和加速器接口架構指令集（AIA），以支持對加速器和設備的有(yǒu)效調度、同步。

AMX指令用(yòng)于加速機器學(xué)習速度，屬于DL Boost系列的AVX512_VNNI、AVX512_BF16之後的第三項指令，與前兩者均建立在AVX512之上不同，AMX自帶存儲和操作(zuò)的獨立擴展，它引入了一套新(xīn)的矩陣寄存器堆，包括8個1024-bit寄存器，調用(yòng)方式則與AVX512相似，因此在整體(tǐ)結構上不需要做出修改，能(néng)夠與其他(tā)x86交錯使用(yòng)。同時在調用(yòng)矢量和矩陣指令時，每個内核都會有(yǒu)獨立的細粒度電(diàn)源控制器，以避免消費級CPU在運行AVX時候遇到頻率下降的情況。

按照最初設計預想，英特爾Sapphire Rapids推出應該需要與AMD Milan或者Milan的3D V-Cache緩存堆疊版本展開競争。但實際上Sapphire Rapids推出的節骨眼不得不面臨AMD Zen 4的次時代挑戰。但英特爾服務(wù)器級處理(lǐ)器的優勢永遠(yuǎn)不是核心數量那麽簡單，通過特定的加速器優勢，Sapphire Rapids仍然會成為(wèi)未來一段時間服務(wù)器市場換新(xīn)的主要考量。

從PCIe 5.0、DDR 5到内核的升級，也将帶動服務(wù)端新(xīn)一輪産(chǎn)業升級，再加上轉向芯粒方式提升量産(chǎn)成功率，Sapphire Rapids後續表現依然讓人期待。