اینتل با پردازنده Xeon 6+ انقلاب ایجاد کرد: ۲۸۸ هسته و فناوری 18A در Clearwater Forest

این شرکت اینتل اطلاعات جدیدتری از خانواده پردازنده‌های نسل آینده Xeon 6+ E-core تحت نام رمز Clearwater Forest به اشتراک گذاشته است که قابلیت پشتیبانی از حداکثر ۲۸۸ هسته نسل جدید را داراست. در گذشته، این شرکت با معرفی پردازنده‌های Xeon مبتنی بر هسته‌های E-Core با عنوان Sierra Forest، موفق به افزایش تراکم محاسباتی و کارایی انرژی شد و همچنین برای نخستین بار، خط تولید Xeon خود را به دو خانواده مجزا شامل P-Core و E-Core تقسیم کرد.

طبق گزارش بخش سخت‌افزار رسانه اخبار تکنولوژی و فناوری تکنا، این روند با ورود نسل دوم خانواده E-Core به نام Clearwater Forest که جزو سری Xeon 6+ خواهد بود، ادامه می‌یابد. در این معماری نوین، اینتل طراحی ماژولار و روش بسته‌بندی خود را به مرحله جدیدی ارتقاء داده است. هر پردازنده Clearwater Forest از دوازده تایل EMIB تشکیل شده که به صورت ۲.۵ بعدی (2.5D) در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و سه تایل پایه فعال را به هم متصل می‌کنند. این مجموعه به دو تایل ورودی/خروجی و دوازده تایل محاسباتی ارتباط دارد و از فرآیندهای تولید متنوع بهره‌مند است.

تایل‌های ورودی/خروجی با فرآیند Intel 7، تایل‌های پایه فعال با فرآیند Intel 3 و چیپلت‌های محاسباتی با فرآیند پیشرفته Intel 18A تولید می‌شوند. چیپلت‌های محاسباتی که از هسته‌های Darkmont E-Core استفاده می‌کنند، با فناوری RibbonFET ساخته شده‌اند. اینتل معتقد است که فناوری 18A به دلیل کاهش ظرفیت خازنی گیت، بهترین کارایی انرژی را برای منطق هسته فراهم می‌آورد و همچنین تراکم سلول‌های بالاتر و مسیرهای سیگنال بهتری را ارائه می‌دهد.

فناوری RibbonFET کنترل دقیق‌تری بر جریان الکتریکی ایجاد کرده و نشت توان را کاهش می‌دهد که این موضوع منجر به بهبود قابل توجه عملکرد می‌شود. همچنین این فناوری به کاهش اندازه اجزای تراشه کمک می‌نماید. به علاوه، فناوری PowerVia با انتقال مسیرهای برق به قسمت پشت سیلیکون، باعث بهبود حدود ۱۰ درصدی در استفاده از سلول‌های استاندارد و افزایش چهار درصدی در عملکرد در توان ثابت می‌شود.

پردازنده Clearwater Forest به عنوان نخستین محصول تولید انبوهی شناخته می‌شود که از فناوری Foveros Direct 3D بهره می‌برد. این راهکار بسته‌بندی پیشرفته با اتصال مس به مس، تایل‌های محاسباتی و ورودی/خروجی را متصل کرده و نیاز به انرژی برای انتقال داده‌ها بین دو دای را تقریباً به صفر می‌رساند. این طراحی پیچیده نمایانگر یک دستاورد مهندسی برجسته برای اینتل است.

هر یک از تایل‌های محاسباتی در Clearwater Forest متشکل از شش ماژول است که هر ماژول چهار هسته Darkmont E-Core را در بر می‌گیرد. این ساختار به ازای هر تایل محاسباتی، ۲۴ هسته و به صورت کلی ۲۸۸ هسته در دوازده تایل فراهم می‌آورد. هر ماژول همچنین به چهار مگابایت حافظه نهان L2 مجهز بوده که مجموع حافظه نهان L2 در کل تراشه را به ۲۸۸ مگابایت افزایش می‌دهد.

هسته Darkmont E-Core که در پردازنده‌های کلاینت Panther Lake نیز به کار رفته، شباهت نزدیکی به معماری Skymont دارد، اما در مقایسه با Crestmont به عنوان یک ارتقاء بزرگ محسوب می‌شود. این هسته از بلوک پیش‌بینی به‌روز شده با معماری ۹ مسیره و دیکد وسیع‌تر بهره می‌برد. همچنین در بخش اجرای خارج از ترتیب، منابع افزایش یافته و تعداد پورت‌های دیسپچ به ۲۶ عدد رسیده که این مسئله به بهبود عملکرد کمک می‌کند.

براساس داده‌های اولیه، عملکرد Clearwater Forest با ۲۸۸ هسته، در مقایسه با Sierra Forest که ۱۴۴ هسته دارد، نشان‌دهنده افزایش بیش از ۱۱۲ درصدی در عملکرد و ۵۴ درصد بهبود در کارایی انرژی است. حتی در مقایسه با نسخه ۲۸۸ هسته‌ای Sierra Forest، این پردازنده جدید با وجود مصرف انرژی کمتر، شاهد بهبود ۱۷ درصدی در عملکرد و ۳۰ درصدی در بهره‌وری انرژی هستیم که بخش عمده‌ای از این افزایش بهبود ۱۷ درصدی IPC در هسته‌های Darkmont مربوط می‌شود.