رونمایی اینتل از پردازنده‌های جدید سرور Xeon 6700E Sierra Forest؛ تا 144 هسته E-Core با مصرف توان یک‌سوم

خانوادهٔ Xeon 6700E "Sierra Forest" اولین عضو از نسل جدید تراشه‌های سرور Xeon 6 است. این خانواده شامل دو نوع پردازندهٔ مجزا با هسته‌های P-Core و E-Core خواهد بود که هر کدام در زمان‌بندی و برای پلتفرم‌های خاص خود عرضه می‌شوند. اینتل اعلام کرده است که پردازنده‌های Xeon 6700E برای بهینه‌سازی عملکرد به ازای مصرف انرژی در محاسبات با تراکم بالا و حجم کاری مقیاس‌پذیر طراحی شده‌اند. گفته می‌شود این پردازنده‌ها بر پایهٔ یک اکوسیستم باز با نرم‌افزار و پلتفرم‌های باز بنا شده‌اند.

چرا اینتل در پردازنده‌های سرور هم به هسته‌های E-Core روی آورد؟

تا پیش از این غالب طراحی پردازنده‌های سرور آن بود که از تغییرات فرکانس برای کاهش مصرف توان در پردازنده‌های سرور استفاده شود ولی به نظر رشد و توسعه قابل توجه هسته‌های کم‌مصرف موجب شده تا تغییر نگرشی ویژه در این زمینه انجام شود.

بنابر گزارش WCCFTech، در مراسمی که امروز به عنوان نطق اصلی اینتل در رویداد کامپیوتکس 2024 برگزارش شد، تیم آبی اعلام کرد که قصد در تغییر این رویه دارد. بنابر اعلام اینتل، هر پردازنده نیازهای کاری خاصی را برآورده می‌کند و برای همین بهتر است مدیریت بهتری بر توان مصرفی آن اعمال شود.

برای تراشه‌های Xeon E-Core، این موارد شامل موارد زیر است:

• وب و سرویس‌های کوچک (خدمات دیجیتال مشتری‌محور / توسعهٔ نرم‌افزار ابری / پایگاه داده)
• پایگاه داده و تحلیل (پایگاه داده‌های غیرساختاری / تحلیل مقیاس‌پذیر)
• زیرساخت و ذخیره‌سازی (ذخیره‌سازی)
• شبکه (سرویس‌های میکرو شبکه / CDN ابری / 5G Core)
• کاربردهای پیشرفته یا پردازش لبه‌ای (بازپخش حفاظت تصویری)

اینتل پیش از پرداختن به جزئیات، خلاصه‌ای از بهبود عملکرد در خط تولید Xeon 6700E را ارائه می‌دهد که به شرح زیر است:

• وب و سرویس‌های کوچک (تا 2.6 برابر)
• شبکه (تا 3.4 برابر)
• رسانه (تا 2.6 برابر)
• سرویس‌های داده‌ای (تا 2.7 برابر)

بر اساس ارائه اینتل، این شرکت خط تولید Xeon 6700E E-Core را برای مراکز داده‌ای که از پلتفرم Xeon نسل دوم یا قدیمی‌تر استفاده می‌کنند، هدف قرار داده است. اینتل ادعا می‌کند که تراشه‌های جدید نه تنها تا 4.2 برابر عملکرد سریع‌تر و تا 2.6 برابر عملکرد به ازای مصرف انرژی بهتری نسبت به آن‌ها ارائه می‌دهند، بلکه کاربران می‌توانند در فضا، انرژی و هزینه صرفه‌جویی قابل توجهی داشته باشند.

یک مرکز دادهٔ 66 رک با پردازنده‌های Intel Xeon 6700E می‌تواند عملکردی مشابه با یک پلتفرم مبتنی بر Xeon نسل دوم 200 رک ارائه دهد و در عین حال 84 هزار مگاوات ساعت در طول چهار سال صرفه‌جویی در مصرف انرژی داشته و تا 34 هزار تُن تولید CO2 را کاهش دهد.

جزئیات پلتفرم و معماری پردازنده‌های Xeon 6700E E-Core

با وجود این ادعاهای هیجان‌انگیز، بیایید نگاهی عمیق‌تر به خانوادهٔ Xeon 6700E "Sierra Forest" E-Core داشته باشیم. از پلتفرم شروع می‌کنیم؛ جایی که پردازنده‌های Xeon 6700E ابتدا در پیکربندی‌های 1S و 2S روی سوکت‌های LGA 4710 پشتیبانی خواهند شد. این پلتفرم از حداکثر 144 هسته، توان حرارتی طراحی (TDP) پردازنده تا 350 وات، پشتیبانی از حافظه رم DDR5-6400 و 8000 مگاهرتز MT/s MCR، تا 88 خط PCIe نسل 5.0 و 4 لینک UPI 2.0 (با سرعت 24 گیگابیت بر ثانیه) پشتیبانی خواهد کرد.

در مورد خود تراشه‌ها، Intel Xeon 6700E تنها در یک پیکربندی با یک تایل محاسباتی به همراه دو تایل ورودی/خروجی در یک بستهٔ واحد عرضه خواهد شد. این پردازنده به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود:

• ساختار داخلی قالب ماژولار یا Module-Die Fabric
• معماری چندقالبه یا Module-Die Fabric
• پل ارتباطی داخلی چندقالبه یا Module-Die Fabric

معماری قالب محاسباتی ماژولار، هسته‌ها، CHA، حافظه کش سطوح دوم (LLC) و شبکه مش را به همراه کنترل‌کننده حافظه DDR5/MCR (IMC) روی قالب (تایل) محاسباتی قرار دارد.

معماری قالب ورودی/خروجی ماژولار شامل پشته‌های ورودی/خروجی عمومی مانند UPU، PCIe، CXL و موتورهای شتاب‌دهنده اینتل در یک قالب واحد است و دو قالب از این نوع در پردازنده‌های Xeon 6700E وجود دارد.

خواص معماری خانوادهٔ Intel Xeon 6 E-Core

تراشه‌های سرور جدید اینتل با فناوری Xeon 6 بر اساس فرآیند 4 اینتلی ساخته شده‌اند و از معماری Crestmont E-Core استفاده می‌کنند که شامل موارد زیر است:

• طراحی هستهٔ تک‌رشته‌ای
• 4 مگابایت حافظه کش L2 به ازای هر خوشه 4 هسته‌ای
• Enhanced AVX2 برای عملیات هوش مصنوعی و برداری (2x128)
• حافظه کش 64 کیلوبایتیL1i  و حافظه کش 32 کیلوبایتیL1d  با تصحیح خطای ECC
• طراحی 6 واحد رمزگشایی، 6 واحد تخصیص و 8 واحد بازنشستگی دستورالعمل (instruction retire) با یک موتور اجرای خارج از ترتیب 256 دستورالعملی و 16 واحد FP32 Flops در هر سیکل

البته برخی از ویژگی‌های جدید اضافه شده به خط تولید پردازنده‌های Xeon 6700E E-Core نیز شامل پشتیبانی از VNNI Int8 و BF16/FP16 (با تبدیل سریع‌تر) و پشتیبانی از رمزگذاری AES-256 بیتی / کلید رمزگذاری 2048 بیتی است.

بررسی اجمالی SKUهای Xeon 6700E E-Core

خانوادهٔ پردازنده‌های Xeon 6700E "Sierra Forest" شامل 7 SKU خواهد بود که پیکربندی آنها از 64، 96، 112، 128 تا 144 هسته متغیر است. این تراشه‌ها تا 3.2 گیگاهرتز سرعت کلاک، حافظه کش L3 بین 108 تا 96 مگابایت و تا 330 وات TDP ارائه می‌دهند.

تمام پردازنده‌ها در پیکربندی‌های سوکتی 1S و 2S در دسترس خواهند بود که از سرعت‌های DDR5-6400 (1DPC) و 88 خط PCIe نسل 5.0 / CXL 2.0 در کل خانواده پشتیبانی می‌کنند. شتاب‌دهنده‌های پیش‌فرض در این خط شامل 2 موتور DSA، 2 موتور IAA، 4 موتور QAT و 4 موتور DLB اینتل است. SKU پرچم‌دار Xeon 6780E خواهد بود و به همراه 6766E، 6740E و 6710E، بیش از 7 سال طول عمر خواهند داشت.

پردازنده‌های Xeon 6700E "Sierra Forest" اینتل، گامی بزرگ در جهت ارائه عملکرد و کارایی بهتر به ازای مصرف انرژی در سرورها هستند. این پردازنده‌ها با طیف گسترده‌ای از SKUها برای پاسخگویی به نیازهای مختلف، گزینه‌ای ایده‌آل برای مراکز داده مدرن هستند.

اینتل همچنین به بررسی برخی از معیارهای عملکرد و جنبه عملکرد به ازای مصرف انرژی در خط تولید Xeon 6700E E-Core می‌پردازد.

نام	معماری	هسته/رشته	فرکانس‌های هسته	کش L3	PCIE GEN5/CXL 2.0 LANES	رم	سوکت	TDP
Xeon 6780E	Sierra Glen (Intel 3)	144/144	2.2 / 3.0 / 3.0 GHz	108 MB	88	DDR5-6400	2S	330W
Xeon 6766E	Sierra Glen (Intel 3)	144/144	1.9 / 2.7 / 2.7 GHz	108 MB	88	DDR5-6400	2S	250W
Xeon 6756E	Sierra Glen (Intel 3)	128/128	1.8 / 2.6 / 2.6 GHz	96 MB	88	DDR5-6400	2S	225W
Xeon 6746E	Sierra Glen (Intel 3)	112/112	2.0 / 2.7 / 2.7 GHz	96 MB	88	DDR5-5600	2S	250W
Xeon 6740E	Sierra Glen (Intel 3)	96/96	2.4 / 3.2 / 3.2 GHz	96 MB	88	DDR5-6400	2S	250W
Xeon 6731E	Sierra Glen (Intel 3)	96/96	2.2 / 3.1 / 3.1 GHz	96 MB	88	DDR5-5600	1S	250W
Xeon 6710E	Sierra Glen (Intel 3)	64/64	2.4 / 3.2 / 3.2 GHz	96 MB	88	DDR5-5600	2S	205W

مقایسه عملکرد بین نسل‌ها

اولین مورد، مقایسهٔ عملکردی این نسل با تراشه‌های نسل دوم است که طبق اعلام اینتل تا 5.8 برابر عملکرد بهتر با 3.4 برابر بازدهی بالاتر را ارائه می‌دهد. در مقایسه با خانوادهٔ نسل پنجم Xeon “Emerald Rapids”، نیز شاهد بهبود عملکرد تا 49 درصد در عین حال 66 درصد بازدهی بالاتر خواهیم بود (مقایسهٔ 6780E با 8592+).

مقایسهٔ عملکرد با AMD EPYC Bergamo

اینتل همچنین مقایسه‌هایی را با پردازنده‌های AMD EPYC Bergamo که رقیب مستقیم خط تولید Sierra Forest محسوب می‌شوند، به اشتراک گذاشته است. علت این مقایسه آن است که این دو گروه بازار مشابهی را هدف قرار می‌دهند.

طبق اعلام تیم آبی، Xeon 6700E عملکردی مشابه و در برخی موارد تا 8 درصد جلوتر (رمزگشایی ویدئویی SVT-HEVC) را نسبت به رقیب خود از تیم قرمز ارائه می‌دهد و در برخی موارد، 83 درصد عملکرد بهتر (توان عملیاتی جاوا سمت سرور) را ارائه می‌دهد. در تمامی این آزمایش‌ها، پردازنده‌های با هسته‌های E-Core خانواده 6700E عملکرد به ازای مصرف انرژی بسیار بالاتری را ارائه می‌دهند که برتری آن‌ها حداکثر تا 34 درصد و حداقل 3 درصد بهتر است.

مصرف انرژی پایین‌تر Xeon 6700E

اینتل همچنین بر پایین بودن میزان مصرف انرژی در کل سبد محصولات Xeon 6700E خود در سناریوهای مختلف استفاده سرور نیز تأکید ویژه‌ای دارد. نقطهٔ ایده‌آل عنوان شده توسط این شرکت در ارائه امروز آن بود که استفاده از تنها 40 تا 60 درصدی توان پردازنده می‌تواند تا 280 وات کاهش مصرف انرژی در هر تراشه را در این نسل به همراه داشته باشد. در عین حال 18 درصد افزایش عملکرد نسبت به پردازنده‌های نسل پنجم Emerald Rapids را در Xeon 6700 با هسته‌‎های E-Core می‌توان انتظار داشت.

این امر می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های خنک‌سازی در مراکز داده نیز شود، زیرا تنظیمات پیش‌فرض بدون نیاز به هیچ‌گونه اصلاح یا تنظیم اضافی برای دستیابی به این مزایای بازدهی، قابل استفاده هستند.

طبق اعلام اینتل، در ارائه خود به نظرات اولیه برخی از مشتریان خود نسبت به این تراشه‌ها اشاره کرده که حاکی از بهبود عملکرد به ازای مصرف انرژی تا 25 درصد نسبت به راه‌حل‌های رقابتی فعلی و تا 90 درصد نسبت به تراشه‌های نسل سوم Xeon اینتل است. برای مثال شرکت SAP کاهش 60 درصدی مصرف انرژی را با خط تولید Xeon 6700E گزارش می‌کند که بسیار چشمگیر است.

نتیجه‌گیری

در حال حاضر، اینتل ارسال پردازنده‌های Sierra Forest خود را با تا 144 هستهٔ E-Core به مشتریان آغاز کرده است، اما این تمام ماجرا نیست. این شرکت همچنین تراشه‌های رده‌بالاتر با 288 هستهٔ E-Core را در سه ماههٔ اول سال 2025 عرضه خواهد کرد. پس با ما همراه باشید تا پس از رونمایی این پردازنده‌ها به بررسی مشخصات و قابلیت‌های ارتقا یافته آنها نیز بپردازیم.