インテルは先日、次期Clearwater Forest向け「E-Core」Xeon CPUに関する画期的な詳細を発表しました。このCPUは驚異的な288コアを誇り、先進の18Aプロセスノードで製造されます。これはサーバー技術の分野における重要な進歩を示すものです。
インテルの次世代 Clearwater Forest E-Core Xeon CPU の導入
Clearwater ForestシリーズのXeon CPUは、E-Core構成によるサーバー性能向上へのIntelのコミットメントを体現しています。Granite RapidsやSierra ForestといったP-CoreとE-Coreオプションの両方で構成されるXeon 6ファミリーのセグメンテーションと同様に、これらの新しいCPUは、P-Coreに重点を置いた「Diamond Rapids」と、E-Coreに特化した「Clearwater Forest」という2つの異なるラインナップに分類されます。P-Coreラインナップは、特に要求の厳しいAIや計算集約型のタスクなど、高性能シナリオで優れた性能を発揮するように設計されており、E-Coreラインナップは、特に高密度スケールアウト型ワークロードに適した、より高い効率性を目指しています。
Clearwater Forest Xeon CPU の魅力的な機能
Hot Chips 2025カンファレンスにおいて、IntelはClearwater Forest Xeon CPUに関する重要な知見を公開しました。このCPUは最先端の18Aプロセスノードを採用しており、今年後半に発売予定のPanther Lake CPUにも採用されています。新しいXeon E-Core CPUの主な特徴は以下のとおりです。
- 高度な 18A プロセス ノード:パフォーマンスと電力効率の向上を実現します。
- 新しい効率コア アーキテクチャ: 18A プロセスに合わせて調整されたプロセッサ間通信 (IPC) の改善。
- Foveros Direct 3D Construction:より短く、エネルギー効率の高いルートとより大きな最終レベル キャッシュ (LLC) を実現します。
- メモリ帯域幅の拡大: 12 チャネル DDR5-8000 RAM をサポートします。
クリアウォーターフォレストの建築への洞察
Clearwater Forestの中核を成すのは、Sierra Glen E-Coreの進化形であるIntelのDarkmont E-Coreアーキテクチャです。この設計は、パフォーマンスの最適化を目的とした数々の機能強化を備えています。
- 洗練されたフロントエンド構造
- 強化されたアウトオブオーダー実行（OOE）エンジン
- スカラーおよびベクター実行リソースの拡張
- メモリサブシステムの改善
指導と実行におけるパフォーマンスの向上
強化されたフロントエンドは、64kB の命令キャッシュと 3 つの 3 ワイド命令デコーダーを誇り、命令帯域幅が 50% も大幅に増加し、深い分岐履歴を活用するより正確な分岐予測機能によって、サイクルごとに最大 9 回のデコードをサポートします。
OOEエンジンは大幅にアップグレードされ、8ワイドの割り当てと16ワイドのリタイア能力が2倍に向上しました。アウトオブオーダー実行能力も416ユニットとなり、60%強化されました。さらに、26個の実行ポートにより、前世代と比較して50%の効率向上を実現しました。
メモリシステムと追加機能
メモリサブシステムには、2ロード機能を維持しながら3ロード能力が50%向上する改良が盛り込まれています。さらに、ロード発行が早期化されレイテンシが短縮されたほか、最大128個の未処理L2ミスへの対応が強化され、従来の2倍の容量となりました。Clearwater Forest Xeon CPUの独自の特徴は以下のとおりです。
- L1データキャッシュのECC
- データポイズニングサポート
- 回復可能なマシンチェック機能
- ローカルマシンチェック関数
- 52 物理アドレスビット
- コアロックステップ構成
最先端のモジュラー建築
Clearwater Forestシリーズは革新的なモジュラーアーキテクチャを採用し、4コアクラスターあたり17サイクルのレイテンシを実現する4MBの統合L2キャッシュを搭載し、合計288MBのL2キャッシュを備えています。この構成により、帯域幅が大幅に向上し、容量は最大400GB/秒まで増加します。これは前世代の2倍です。SpecIntRate’17のベンチマークに基づくと、IPCは17%向上しています。
3Dチップレット設計と接続性
IntelのClearwater Forestは、18Aプロセスで製造された合計12個のCPUチップレットを統合しており、ファブリック、LLC、メモリコントローラ、I/Oなどの主要コンポーネントを包含する3つの独立したベースタイル上に配置されています。これらのチップレットはIntel 3プロセスノードを基盤としています。さらに、Intel 7プロセスノードで構築された2個のI/Oチップレットが高速インターコネクトを提供します。
クリアウォーターフォレストの構成の概要
全体的なアーキテクチャには以下が含まれます。
- 12個のE-Core CPUチップレット（Intel 18Aで製造）
- 3つのベースタイルパッケージ（Intel 3で製造）
- 2つのI/Oチップレット（Intel 7をベースに設計）
強化されたパフォーマンス機能
Intelは、最大3TBの12チャネルDDR5-8000メモリをサポートし、驚異的な1300GB/sのメモリ帯域幅を実現するデュアルソケットClearwater E-Core Xeonソリューションのパフォーマンス能力を強調しました。このプラットフォームは、2 x 96 PCIe Gen 5、64 CXLレーン、そして144 UPIレーン（576GB/s）を搭載し、576コアと1152MBのLLCメモリで最大59 TF/sの帯域幅を実現し、5000GB/sという驚異的な帯域幅を実現します。
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