Intel Xeon服务器CPU平台发展历程
Intel Xeon服务器CPU平台发展历程
Intel Xeon（至强）服务器CPU平台经历了多个代次的发展，从最初的Purley平台到最新的Birch Stream平台，每一代都在性能、能效和技术创新方面取得了显著进步。本文将详细介绍这些平台的主要架构、特性及规格。
Purley平台
Purley平台是新一代Intel Xeon可扩展处理器平台，采用Intel C620系列的芯片组。主要的CPU架构有Sky Lake和Cascade Lake，从Sky Lake开始，英特尔采用了新的命名方式，分为铂金（Platinum）、金（Gold）、银（Silver）、铜（Bronze）等级别。
平台特性
- 新的微架构Sky Lake提供了更高的每内核和插槽级的性能
- Purley平台采用AVX-512（高级向量扩展）加速了视频和图像分析、加密以及信号处理等工作负载的性能。
- 集成iWARP RDMA，远程直接内存访问，在芯片组中提供低延迟、高吞吐量的数据通信
- 英特尔QAT数据保护与压缩加速技术，使CPU内核分载计算密集型任务，加速数据压缩，数据加密，提高效率
- 增强的内存和带宽，与之前的产品相比，Purley平台的内存带宽提升了1.5倍，每个CPU支持6个DDR4内存通道，频率高达2133-2666MHz，每个CPU的内存容量可达768GB至1.5TB
主要规格
- 处理器核心：多达28个CPU核心
- CPU频率：高达3.6GHz的非AVX CPU频率（基本频率）
- 多插槽支持：支持2、4、8 CPU配置
- UPI通道：每个CPU多达3个UPI1.0通道
- 内存通道：每个CPU 6个DDR4通道
- PCIe通道：每个CPU 48个PCIe 3.0通道
- 存储接口：多达14个SATA3和10 USB3接口
- 工艺制程：14nm
- 最大TDP：205W
- 缓存：最高38.5 MB L3 Cache
Whitley平台
Whitley支持第三代Intel 至强可扩展服务器处理器，搭配英特尔C620芯片组。主要的CPU架构有前期的Cooper Lake和后来的Ice Lake。
平台特性
- 英特尔深度学习加速
- AVX-512
- 英特尔Speed Select Technology（SST），根据负载动态调整性能和功耗
- 安全性，英特尔Software Guard Extension（SGC）、QuickAssist技术、英特尔Total Memory Encryption（全面支持物理内存加密）、Platform Firmware Resilience（英特尔PFR，保护固件的完整性和可靠性）
- 灵活性，英特尔Resource Director Technology（RDT）技术通过对共享平台资源，如缓存、带宽的再分配来优化性能和提高资源利用率
主要规格
- 处理器核心：多达28个CPU核心
- CPU频率：高达3.6GHz的非AVX CPU频率（基本频率）
- 多插槽支持：支持2、4、8 CPU配置
- UPI通道：每个CPU多达3个UPI通道
- 内存通道：每个CPU 6个DDR4通道
- PCIe通道：每个CPU 48个PCIe 3.0通道
- 存储接口：多达14个SATA3和10 USB3接口
- 工艺制程：14nm
- 最大TDP：205W
- 缓存：最高38.5 MB L3 Cache
Eagle Stream平台
Eagle Stream 是第四代、第五代Intel可扩展处理器平台，面向1P、2P、4P和8P服务器。Q1'23发布的Sapphire Rapids属于第四代，Q4'23和Q3'24发布的Sapphire Rapids属于第五代。是Intel的第一个DDR5服务器平台，支持每个处理器八个内存通道，提供更高内存带宽、增强了安全性，并专注于提升人工智能、多云工作负载、虚拟网络和5G网络的性能。
Sapphire Rapids
平台特性
- PCIe5.0，全新的I/O速度，可在CPU和互联设备之间实现更高的吞吐量。多达80条PCIe5.0通道
- DDR5，更高内存带宽，与DDR4相比，带宽提高1.5倍，速率为4800MT/s（1DPC）或4400MT/s（2DPC）
- CXL，新一代CXL1.1（Compute Express Link）是一种新型的高速互联技术，旨在解决CPU和设备、设备和设备之间的内存鸿沟，提高数据吞吐量
- 高级矩阵扩展AMX、数据流加速器、高级矢量扩展AVX、动态负载均衡器、数据保护与压缩加速技术QAT、密码操作硬件加速
主要规格
- 处理器核心：多达56个CPU核心
- CPU频率：高达3.7GHz的非AVX CPU频率（基本频率）
- CPU个数：支持1、2、4、8 CPU配置
- UPI通道：每个CPU多达3个UPI2.0通道
- 内存通道：每个CPU 8个DDR5通道
- PCIe通道：每个CPU 80个PCIe 5.0通道
- 工艺制程：10nm
- 最大TDP：350W
- 缓存：最高105MB
Emerald Rapids
主要规格
- 处理器核心：多达64个CPU核心
- CPU频率：高达3.9GHz的非AVX CPU频率（基本频率）
- UPI通道：每个CPU多达4个UPI2.0通道
- 内存通道：每个CPU 8个DDR5通道
- PCIe通道：每个CPU 80个PCIe 5.0通道
- 工艺制程：10nm
- 最大TDP：385W
- 缓存：最高320MB
Birch Stream平台
Birch Stream平台是最新的第六代Xeon处理器的平台，专门为Granite Rapids和Siera Forest等高端Xeon芯片设计。Granite Rapid专为需要高计算能力的应用而设计，专注于边缘数据处理，侧重FPGA的运用，例如金融行业或科学领域；而Sierra Forest将基于高效的“Atom”架构，高效节能，例如运用于电信或物联网场景。