英特爾近日宣布推出代號Clearwater Forest的至強6+處理器,這款基于Intel 18A制程工藝的服務(wù)器芯片標志著數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的技術(shù)革新。作為英特爾首款采用18A工藝的服務(wù)器處理器,Clearwater Forest不僅在核心數(shù)量上達到288個,更通過多項技術(shù)突破重新定義了能效與性能的平衡。
全新設(shè)計的Darkmont能效核微架構(gòu)是此次升級的核心。相較于前代Crestmont架構(gòu),Darkmont在前端解碼寬度從6-wide提升至9-wide,微操作隊列擴展至96項,重排序緩沖區(qū)(ROB)容量增加62%至416項。這些改進使單核IPC(每時鐘周期指令數(shù))提升17%,配合執(zhí)行單元的翻倍擴展(標量ALU從4個增至8個,向量單元從2×128b增至4×128b),整體性能較前代提升最高1.9倍,能效提升23%。
Intel 18A工藝的兩大創(chuàng)新技術(shù)為芯片性能奠定基礎(chǔ)。RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管通過360度環(huán)繞溝道設(shè)計,實現(xiàn)了更精準的電流控制與更低的靜態(tài)功耗。配合可調(diào)節(jié)納米片寬度的多閾值電壓技術(shù),工程師得以在動態(tài)與靜態(tài)功耗間取得最優(yōu)平衡。另一項突破性技術(shù)PowerVia背面供電網(wǎng)絡(luò),將傳統(tǒng)布局中的供電層移至晶圓背面,通過納米級硅通孔(TSV)實現(xiàn)電源直供,減少4%-5%的功率損耗的同時,使單元利用率突破90%,相同功耗下性能提升最高4%。
在封裝層面,F(xiàn)overos Direct 3D技術(shù)展現(xiàn)了英特爾的工程實力。該處理器采用"3.5D"堆疊架構(gòu),由29個獨立芯片組成,其中12個基于18A工藝的計算單元通過9微米間距的銅對銅鍵合技術(shù),直接堆疊在3個集成邏輯電路與緩存的有源硅基板上。這種設(shè)計使576MB末級緩存的60%集成于基板層,晶片間互聯(lián)功耗降至0.05 pJ/bit,僅為傳統(tǒng)2.5D封裝的十分之一。橫向互聯(lián)則通過EMIB技術(shù)實現(xiàn),6個UPI 2.0鏈路與12通道DDR5 8000內(nèi)存支持,共同構(gòu)建起高帶寬數(shù)據(jù)通道。
平臺兼容性設(shè)計體現(xiàn)了英特爾的戰(zhàn)略考量。Clearwater Forest基于Birch Stream AP平臺,支持300-500W TDP范圍,與現(xiàn)有至強6系統(tǒng)保持物理與電氣兼容??蛻艨赏ㄟ^"Drop-in"式升級直接替換現(xiàn)有處理器,在無需更改主板設(shè)計的前提下獲得性能躍升。這種設(shè)計策略既保護了客戶投資,又為英特爾構(gòu)建了從至強6到6+的無縫過渡路徑。
對于云服務(wù)提供商和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心而言,Clearwater Forest的288核架構(gòu)與極致能效比具有特殊價值。在機架密度與計算吞吐量持續(xù)攀升的趨勢下,該處理器通過核心密度、制程工藝與封裝技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新,為優(yōu)化總擁有成本(TCO)提供了新范式。英特爾通過這款產(chǎn)品不僅展示了在微電子領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力,更為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的綠色計算轉(zhuǎn)型樹立了性能與能效的新標桿。