Intel在Hot Chips 2025公布了他們下一代至強能效核處理器Clearwater Forest的相關資訊,這款新的至強處理器,最多擁有288個E核,採用Intel 18A工藝,該工藝同樣會用在今年晚些時間將要發布的Panther Lake客戶端處理器。

wccftech詳細介紹了這款Clearwater Forest。新一代至強處理器同樣分為純P核的Diamond Rapids與純E核的Clearwater Forest兩個版本,前者針對性能進行了優化,可處理計算密集型工作負載和 AI 工作負載;而 E 核心系列則針對效率進行了優化,可處理高密度/橫向擴展工作負載。

這款新的Clearwater Forest至強能效核處理器的主要亮點包括:採用最新的Intel 18A工藝,提升了性能與能效;採用Intel最新能效核架構,針對18A工藝進行了調整,提升了IPC;使用Intel Foveros Direct 3D先進封裝工藝,有更短、更節能的走線,更大的三級緩存;支持12通道DDR5-8000內存。

Intel 18A工藝利用背面金屬與環柵技術相結合,在FET Z 軸上的尺寸有所降低。18A工藝降低了柵極電容,從而提高了核心邏輯功率效率;提高了單元密度,單元利用率超過90%;改進了信號布線,有助於減少RC延遲並進一步提高效率;最後,提供低損耗功率傳輸,損耗降低了4-5%。

Clearwater Forest採用Darkmont架構E核,這是Sierra Forest上的Sierra Glen架構E核的升級版,它擁有更智能的前端;更深層次的無序引擎;更大的標量和矢量執行單元;強化了內存子系統。
前端配備64KB指令緩存,三個3路寬指令解碼器,每周期可實現九次解碼,指令帶寬提升50%,以及更精確的分支預測器,可能採用深層分支歷史記錄和更大的結構尺寸。

亂序執行引擎也進行了升級,分配寬度增加了60%提升至8路,執行退休寬度翻倍到16路,以增強執行並行性。亂序窗口大小增加了60%,達到416個單元,同時26個執行埠相比前代提升了50%。

執行引擎看到26個執行埠,以應對各種工作負載,而專用硬體則提供了更高的效率。整數和向量執行單元提升2倍,加載地址生成提升1.5倍,存儲地址生成提升2倍。

核心內存子系統將三重加載的性能提升50%,而雙重存儲保持不變。更早發出加載請求有助於降低延遲。深度緩衝支持最多128 個未完成的L2未命中提升了2倍。Clearwater Forest還配備了先進的預取器,而至強 E-Core 特有的功能列表包括:L1數據緩存ECC;數據中毒支持;可恢復機器檢查;本地機器檢查;52個物理地址位;核心鎖步。

Clearwater Forest至強能效核處理器採用全新的模塊化架構,4個E核組成一個集群,每個集群擁有4MB的統一L2緩存,延遲為17個周期,整個CPU最高可達288MB的L2緩存。L2緩存還提供了更高的帶寬,最高提升2倍,達到400GB/s。此外,基礎晶片還包含更大的L3緩存,最高可達576MB。
根據 SpecIntRate'17 的測量結果,IPC 提升幅度為 17%。每個核心與L2緩存共享200 GB/s的帶寬,而35GB/s的結構互連用於連接各個集群。

Clearwater Forest生產時全面採用3D封裝技術,共包含12個CPU小芯粒,均採用18A工藝節點製造。這些小晶片位於三個獨立的基礎模塊上,包含互連結構、三級緩存、內存控制器和I/O,基礎模塊採用Intel 3工藝節點。中介層上集成兩個基於Intel 7 工藝的I/O芯粒,具備高速 I/O、互連結構和加速器。通信由Intel的EMIB互連解決方案處理。
所以一個Clearwater Forest上一共包含12個E核處理器芯粒(Intel 18A),3個基礎模塊芯粒(Intel 3),兩個I/O芯粒(Intel 7)。

Clearwater Forest還採用了單片網格相干結構,該結構使用更短的路徑、更多的金屬資源以及高密度互連,以提高能效。

新一代至強能效核處理器支持12通道DDR5-8000內存,在雙路系統上可提供最高3TB內存容量,帶寬高達1300GB/s。該平台支持2×96條PCIe 5.0和64條CXL通道,144條UPI通道,帶寬可達576 GB/s,配合576核 1152 MB L3緩存,最高可達59TF/s,提供5000GB/s的原始帶寬。Clearwater Forest至強系列預計將在未來幾個季度上市,屆時應該會舉辦一個規模較大的發布會。