英特尔最近披露了即将推出的 Clearwater Forest “E-Core” 至强 CPU 的突破性细节，该 CPU 将拥有惊人的 288 个核心，并采用先进的 18A 制程节点构建。这标志着服务器技术领域的一项重要进展。
英特尔下一代 Clearwater Forest E-Core Xeon CPU 介绍
Clearwater Forest 系列至强 CPU 体现了英特尔致力于通过 E-Core 配置提升服务器性能的承诺。与至强 6 系列（包含 P-Core 和 E-Core 选项，例如 Granite Rapids 和 Sierra Forest）的细分类似，这些新 CPU 将分为两个不同的系列：专注于 P-Core 的“Diamond Rapids”和专用于 E-Core 的“Clearwater Forest”。P-Core 系列旨在在高性能场景中脱颖而出，尤其适用于要求苛刻的 AI 和计算密集型任务；而 E-Core 系列则旨在提高效率，尤其适用于高密度横向扩展工作负载。
Clearwater Forest Xeon CPU 的精彩功能
在 Hot Chips 2025 大会上，英特尔披露了有关 Clearwater Forest 至强 CPU 的重要信息。这款 CPU 基于尖端的 18A 工艺节点打造，预计将于今年晚些时候发布的 Panther Lake CPU 也将采用该工艺。以下是新款至强 E-Core CPU 的一些主要亮点：
- 先进的 18A 工艺节点：保证增强的性能和功率效率。
- 新的效率核心架构：针对 18A 工艺定制的处理器间通信 (IPC) 改进。
- Foveros Direct 3D Construction：促进更短、更节能的路线和更大的末级缓存（LLC）。
- 增强内存带宽：支持 12 通道 DDR5-8000 RAM。
深入了解清水森林的建筑
Clearwater Forest 的核心是英特尔的 Darkmont E-Core 架构，它是 Sierra Glen E-Core 的升级版。该设计提供了多项旨在优化性能的增强功能：
- 完善的前端结构
- 增强型乱序执行 (OOE) 引擎
- 标量和矢量执行资源的扩展
- 改进的内存子系统
指令和执行性能增强
增强型前端拥有 64kB 指令缓存和三个 3 宽指令解码器，指令带宽显著提高 50%，每周期支持多达九次解码，并借助利用深度分支历史的更精确的分支预测器。
OOE 引擎已得到显著升级，拥有 8 倍宽的分配能力，并将 16 倍宽的退出能力提升至 2 倍。乱序执行能力也提升了 60%，达到 416 个单元。此外，26 个执行端口现在的效率比上一代提升了 50%。
记忆系统和附加功能
内存子系统经过改进，在保留两级加载功能的同时，三级加载能力提升了 50%。此外，加载发出也更早，从而降低了延迟，并增强了对最多 128 个未完成二级未命中的支持，使容量翻倍。Clearwater Forest Xeon CPU 的独特特性包括：
- L1数据缓存的ECC
- 数据中毒支持
- 可恢复机器检查能力
- 本地机器检查功能
- 52个物理地址位
- 核心锁步配置
尖端模块化架构
Clearwater Forest 系列采用创新的模块化架构，配备 4 MB 统一二级缓存，每个四核集群的延迟为 17 个周期，总计 288 MB 二级缓存。此配置可显著提升带宽，容量提升至 400 GB/s，是上一代产品的两倍。根据 SpecIntRate’17 的基准测试，测得的 IPC 提升为 17%。
3D芯片设计和连接
英特尔 Clearwater Forest 集成了共 12 个采用 18A 工艺制造的 CPU 芯片组，这些芯片组位于三个独立的基座上，包含基于英特尔 3 工艺节点的 Fabric、LLC、内存控制器和 I/O 等重要组件。此外，两个基于英特尔 7 工艺节点制造的 I/O 芯片组可提供高速互连。
Clearwater Forest 配置摘要
整体架构包括：
- 12 个 E-Core CPU 芯片（采用英特尔 18A 制造）
- 3 个基础 Tile 包（基于 Intel 3 制造）
- 2 个 I/O 芯片（基于英特尔 7 设计）
增强的性能能力
英特尔强调了双插槽 Clearwater E-Core Xeon 解决方案的性能，该解决方案支持高达 3 TB 的 12 通道 DDR5-8000 内存，可提供高达 1300 GB/s 的内存带宽。该平台包含 2 x 96 PCIe Gen 5 通道和 64 CXL 通道，以及 144 个 UPI 通道（576 GB/s），凭借 576 个核心和 1152 MB LLC，总吞吐量高达 59 TF/s，最终实现了令人印象深刻的 5000 GB/s 原始带宽。
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