英特爾第五代至強處理器首次亮相：Emerald Rapids基準測試

英特爾第五代至強可擴展處理器：Emerald Rapids在各種數據中心工作負載中進(jìn)行測試

最近，英特爾在紐約納斯達克舉行了“AI無(wú)處不在”活動(dòng)，公司在活動(dòng)中推出了其面向數據中心的第五代英特爾至強處理器以及基于Meteor Lake的英特爾酷睿Ultra處理器，供筆記本電腦和其他小型設備使用。我們很幸運地在活動(dòng)前一天與一些英特爾專(zhuān)家一起進(jìn)行了直播，討論了英特爾酷睿Ultra系列處理器的一些細節，建議您在有空的時(shí)候查看。在那次直播中，我們首次獨家看到了一些酷睿Ultra基準測試，并隨后對基于酷睿Ultra的筆記本電腦進(jìn)行了全面評估。

在這里，我們將討論新的英特爾第五代英特爾至強處理器，代號Emerald Rapids。第五代英特爾至強處理器是Sapphire Rapids的演變，我們在今年早些時(shí)候進(jìn)行了評估，提供了許多細微的改進(jìn)和改進(jìn)，以增強功耗效率和性能。

第5代至強可擴展處理器采用與基于Sapphire Rapids的第4代兄弟相同的核心微體系結構，它們使用相同的英特爾7工藝制造，而且它們還與相同的插槽和平臺兼容。因此，幾乎所有英特爾的合作伙伴都可以迅速過(guò)渡到第5代至強可擴展處理器的服務(wù)器產(chǎn)品。這些新處理器受益于英特爾制造過(guò)程的又一年的改進(jìn)，并采用了一些對固件、封裝和芯片設計進(jìn)行的調整，以提高性能和效率。

第4代至強處理器的核心數最多為60個(gè)，而第5代至強可擴展處理器每個(gè)CPU最多有64個(gè)核心。這些更新的處理器還配備了一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的內存控制器，與DDR5內存兼容，運行速度高達5600MT/s。對于目前考慮購買(mǎi)新服務(wù)器的IT決策者而言，Emerald Rapids升級的緩存配置可能是最有趣的。在堆棧的頂部，一些第5代至強可擴展處理器型號，采用雙32核心XCC瓷磚，將具有約3倍的LLC（最后一級緩存），總量為320MB。許多數據中心工作負載從靠近處理器核心的大型緩存中獲益良多，因此這次獨立升級可能對英特爾的一些客戶(hù)來(lái)說(shuō)非常重要。第5代至強可擴展處理器還配備了速度高達20GT/s的UPI 2.0鏈路，并支持英特爾的信任域擴展，硬件支持的可信執行環(huán)境。

第5代至強可擴展處理器的另一個(gè)更新是對CXL類(lèi)型3內存的支持，采用Compute Express Link 1.1。CXL Type 3設備可以通過(guò)CXL接口擴展系統的主存。當然，第5代至強可擴展處理器還具有最多12通道本地內存支持（與第4代至強處理器相似）。12通道DDR5內存和CXL Type 3附加設備的組合，可以用于擴展容量或增加帶寬，以實(shí)現大型內存數據庫和其他大數據工作負載，或虛擬機擴展。

與基于Sapphire Rapids的第4代至強處理器一樣，第5代至強處理器采用多個(gè)瓷磚配置。頂級的“XCC”處理器采用兩個(gè)瓷磚芯片（每個(gè)瓷磚最多32個(gè)核心，總共64個(gè)核心）。 “MCC”第5代至強使用單片塊設計，最多32個(gè)核心（類(lèi)似于第4代）。而“EE LCC”至強處理器也采用單片塊設計，最多20個(gè)核心。

從Sapphire Rapids上的XCC處理器的四個(gè)瓷磚切換到Emerald Rapids上的兩個(gè)較大的瓷磚，使緩存大小和功耗效率得以提升。這也導致了一些延遲的改善。當數據穿越瓷磚時(shí)，會(huì )有性能和延遲影響，而在Emerald Rapids上，這種影響和性能變異被最小化。最大處理器的封裝也相對簡(jiǎn)化，并且需要較少的EMIB互連。

切換到XCC第5代至強可擴展處理器上的雙瓷磚改變了對各種集群模式的支持。而第4代至強處理器支持SNC（子NUMA集群）在SNC4、SNC2和Quad模式下，第5代至強支持SNC2或Hemi（半球模式）。開(kāi)箱即用的默認配置也是不同的?；趩蝹€(gè)瓷磚的MCC第5代至強處理器保留對第4代至強處理器相同模式和默認配置的支持。

使用較少的EMIB互連以及對互連頻率的一些調整，一些制造成熟度，以及對新增強的活動(dòng)空閑模式的支持，使第5代至強處理器在功耗效率方面與第4代處理器相比實(shí)現了顯著(zhù)的改進(jìn)。在空閑時(shí)，功耗可以降低高達100W，而在低服務(wù)器利用率期間還有額外的改進(jìn)。

第5代至強處理器提供的新的優(yōu)化電源模式可以在利用率低于40%的情況下將每個(gè)插槽的功耗降低高達110W。第5代至強處理器對五個(gè)不同的Turbo級別具有改進(jìn)的Turbo比率，最終減少了在使用AVX512或AMX指令時(shí)的頻率懲罰。

較低的功耗，結合增加的Turbo頻率、更多的高速緩存和對更快內存的支持，使第5代至強處理器的性能每瓦得到了顯著(zhù)提高。

我們還應該迅速提到一下Xeon D系列的一些更新。新的Xeon D-1800和Xeon D-2800系列處理器與現有平臺兼容。將推出12個(gè)新型號，最大核心數每個(gè)CPU增加到22個(gè)核心。對于網(wǎng)絡(luò )/邊緣應用的低功耗部分，將提供更高的核心數。70W型號的核心數從4個(gè)增加到8個(gè)，幾乎將這些芯片的計算資源翻倍。這些芯片還增加了對英特爾Speed Select Technology - Turbo Frequency（英特爾SST-TF）的支持，該技術(shù)提供了將Turbo頻率的優(yōu)先級分配給特定核心的能力。Xeon D-1800系列還獲得對雙100Gb以太網(wǎng)連接的支持。

Xeon E-2400系列處理器也進(jìn)行了一些更新。Xeon D-2400處理器將具有多達8個(gè)Raptor Cove核心，最大頻率超過(guò)5.5GHz。它們還轉向了一個(gè)新的插槽，并采用DDR5內存，支持高達4800MT/s的速度。PCIe通道配置（PCIe 3與PCIe 4）、DMI鏈接數量以及支持的USB 3.2 Gen 2.2端口的最大數量也進(jìn)行了一些更改。

基于Emerald Rapids的第5代至強處理器的所有變化將導致性能或效率的提高，或者在工作負載方面都有所提升，這取決于具體情況。因此，對于仍在使用舊平臺的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，這些處理器代表了一次重要的升級。

4代至5代至賽揚處理器，Xeon處理器都配備了一系列加速器，以提高特定工作負載的性能，遠遠超出CPU核心本身的能力。這些加速器的種類(lèi)包括：

Intel高級矩陣擴展（Intel AMX）

Intel數據流加速器（Intel DSA）

Intel內存分析加速器（Intel IAA）

Intel動(dòng)態(tài)負載平衡器（Intel DLB）

用于vRAN的Intel高級矢量擴展（Intel AVX）

Intel高級矢量擴展512（Intel AVX-512）

Intel QuickAssist技術(shù)（Intel QAT）

Intel加密加速

與第4代硅片一樣，英特爾提供其按需服務(wù)，允許客戶(hù)根據需要擴展處理器的加速器功能。英特爾認為按需服務(wù)的靈活性為客戶(hù)增添了價(jià)值，因為他們無(wú)需為可能不使用的加速器支付額外費用，并且可以在以后根據軟件利用加速器的可用性增加功能。然而，這一觀(guān)點(diǎn)的反面是客戶(hù)可能會(huì )擁有系統中處于休眠狀態(tài)的強大硅片。

總體而言，英特爾發(fā)布了超過(guò)30款第5代Xeon SKU，這與上一代相比是一個(gè)顯著(zhù)的減少。在給定型號中可用的加速器取決于芯片的預定段以及它在堆棧中的位置。有了這些，讓我們看看這些新處理器的性能如何...