Intel Clearwater Forest Xeon CPU亮相：18A製程上的288個Darkmont 核心、IPC提升17%、支援DDR5-8000
Intel剛剛公佈了有關其下一代Clearwater Forest E-Core Xeon CPU的新訊息，該CPU採用18A製程，最多可擁有288個核心。Intel下一代僅搭載E核心的Xeon系列，代號為Clearwater Forest，即將登陸伺服器市場。正如Xeon 6系列曾分為P核心和E核心兩個版本（例如Granite Rapids和Sierra Forest），我們將看到下一代Xeon系列的P核心Diamond Rapids和E核心Clear Water Forest兩個版本。 P核心系列針對效能進行了最佳化，可處理運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最佳化，可處理高密度/橫向擴展工作負載。
Intel在其Hot Chips 2025展示中概述了Clearwater Forest Xeon CPU將採用該公司最新、最強大的18A製程製造，該製程也用於客戶端的Panther Lake，將於今年晚些時候推出。新款Xeon E-Core CPU的一些主要亮點包括：
[*]Intel最新製程 18A：效能與能效提升
[*]Intel最新能源效率核心架構： IPC提升，針對18A製程進行調整
[*]Intel Foveros Direct 3D：更短的節能路線，更大的LLC
[*]增加記憶體頻寬： 12通道DDR5-8000
[*]IntelClearwater Forest晶片可實現高效的資料中心效能和電源效率。
從製程技術來看，Intel的Clearwater Forest是採用前述18A製程，並利用背面金屬與環柵技術結合，帶來許多優勢，而不僅僅是FET Z軸縮放。 18A降低了閘極電容，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%；改進了訊號佈線，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%。
談到架構，Intel為Clearwater Forest採用了Darkmont E-Core設計，這是Sierra Forest使用的Sierra Glen E-Core的更新版。這些核心提供：
[*]更智慧的前端
[*]更深層的無序引擎
[*]更大的標量和向量執行
[*]增強型記憶體系統
前端有64kB指令快取、三個3-Wide指令解碼器（可提供50%以上的指令頻寬，每個週期可進行9次解碼）以及更精確的分支預測器（可能使用深度分支歷史和更大的結構大小）。
亂序引擎 (OOE) 也得到了升級，分配單元寬度為8（提升60%），退出單元寬度為16（提升2倍），以實現並行執行。入口亂序視窗大小增加了60%，達到416個單元，而26個執行埠則比上一代增加了50%。
執行引擎擁有26個執行端口，可處理各種工作負載，而專用硬體則提升了效率。整數和向量執行單元的效能提升了2倍，載入位址產生效能提升了1.5倍，儲存位址產生效能提升了2倍。
核心記憶體系統的效能提升了 50%，達到Three-Load，而Two Store保持不變。更早發出載入指令有助於降低延遲。深度緩衝最多支援128個未完成的L2未命中（提升了2倍）。 Clearwater Forest也配備了高級預取器，Xeon E-Core 特有的功能包括：
[*]L1資料快取ECC
[*]數據中毒支援
[*]可恢復機器檢查
[*]本地機器檢查
[*]52個實體位址位
[*]核心鎖步
Intel也利用Clearwater Forest E-Core Xeon CPU的全新模組化架構。這包括4MB統一L2，每個四核心集群擁有17個延遲週期，最高可達288MB的L2。L2還提供更高的頻寬，最高可達2倍，即400GB/s。除此之外基礎版還包含更大的LLC，額定容量高達576MB。
根據SpecIntRate 17的測試，IPC增幅估計為17%。每個核心與L2快取共享200GB/s的頻寬，而35GB/s的結構互連將叢集連接在一起。
Intel在打造Clearwater Forest時全面採用了3D技術，共包含12個CPU chiplet，採用18A製程。這些晶片組位於三個獨立的基座上，包括結構、LLC、記憶體控制器和 IO，並採用Intel 3製程。中介層包含兩個採用Intel 7製程的I/O晶片組，並有高速 IO、結構和加速器。通訊由Intel的EMIB互連解決方案處理。
Intel 18A晶片架構圖，其中包含CPU、基礎和I/O晶片，可提高效率。
因此總計：
[*]12個E核心 CPU小晶片（Intel 18A）
[*]3個基礎Tile（Intel 3）
[*]2個IO小晶片（Intel 7）
Clearwater Forest還採用了單片網格結構，該結構採用更短的路線、更多的金屬資源和高密度互連，以提高電源效率。
最後Intel分享了雙路Clearwater E-Core Xeon解決方案的一些效能方面資訊。這些CPU在雙路伺服器中支援12通道DDR5-8000，最高容量可達3TB，記憶體頻寬高達1300GB/s。相比之下，Intel的Sierra Forest則只支援12通道DDR5-6400 DRAM。該平台支援2 x 96 PCIe Gen5和64 CXL通道，144 UPI（576GB/s），採用576核心 + 1152MB LLC解決方案，最高可達59 TF/s，原始頻寬高達5000GB/s。
Intel的Clearwater Forest Xeon系列預計將在未來幾季上市，敬請期待即將推出的更大規模的發布。
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