Процессоры Intel Xeon Platinum 9200: дизайн MCM и до 56 ядер

Для усиления своих позиций в сегменте высокопроизводительных вычислений (HPC) Intel также представила многочиповый вариант Cascade Lake Xeon в виде линейки 9200. Напомним, что AMD вместе со вторым поколением EPYC предложит до 64 ядер, платформа будет работать с 8-канальным интерфейсом памяти и 128 линиями PCI Express. Intel тоже планирует предложить немало с процессорами Xeon Platinum 9200.

Но поскольку нынешний дизайн ориентирован на 28 ядер на кристалл, Intel пришлось пойти на трюк, чтобы увеличить число ядер, количество каналов памяти и линий PCI Express. Раньше уже было официально объявлено, что процессоры Cascade Lake получает 48 ядер. Теперь речь идет даже о 56 ядрах, которые будут располагаться в одной упаковке на нескольких кристаллах (MCM).

С процессорами Xeon Platinum 9200 Intel прощупывает пределы возможного в сфере производительности на сокет и максимальной пропускной способности памяти. Изначально выйдут четыре процессора Xeon Platinum 9282, 9242, 9222 и 9221, которые получат 56, 48 и 32 ядра на разных частотах и с разным TDP.

Процессоры Xeon Platinum 9200 содержат два кристалла в упаковке BGA. Варианта LGA, то есть установки в сокет, не будет. Между кристаллами используется интерконнект UPI с пропускной способностью 10,4 GTs. В двухсокетных системах на основе данных процессоров используются уже четыре канала UPI, соединяющие два сокета. В результате в двухсокетных системах мы получаем всегда одинаковые задержки доступа.

Процессор с двумя кристаллами содержит 12 каналов памяти, по шесть на кристалл. Пропускная способность 12 каналов составляет 407 Гбайт/с при оснащении DDR4-2933. В двухсокетной системе доступны и 80 линий PCI Express. Intel использует новые CPUID для процессоров Xeon Platinum 9200, чтобы они распознавались операционной системой как один CPU. Для программного обеспечения процессоры также могут быть видны как два узла NUMA.

Таким образом, Intel почти догнала AMD по числу ядер на сокет (56 против 64) и обошла по числу каналов памяти (12 против 8). Но все имеет свою цену. Новый Xeon Platinum 8180 будет стоить более $10.000, так что линейка Xeon Platinum 9200 обойдется еще дороже. Кроме того, AMD пока находится впереди по числу поддерживаемых линий PCI Express.

В упаковке BGA процессора Xeon Platinum 9200 присутствуют 5.903 контакта. Для сравнения, у нынешних процессоров Xeon Scalable с сокетом LGA3647 мы получаем всего 3.647 контактов, а у грядущих серверных процессоров Copper Lake и Ice Lake под сокет LGA4189 число контактов будет увеличено до 4.189.

Большинство из 5.903 контактов процессора Xeon Platinum 9200 используются для подключения каналов памяти, а также каналов UPI. Кроме того, Intel необходимо обеспечить должное питание двух кристаллов. Питание обеспечивается двумя выделенными "коридорами", гарантирующими стабильность и надежность.

Охлаждение процессоров Xeon Platinum 9200 может стать серьезной проблемой для производителей серверов. 250 Вт у моделей начального уровня смотрятся вполне разумными, но вот с 350 или 400 Вт high-end моделей придется сложнее. Процессор с тепловым пакетом 400 Вт будет работать только в системах с водяным охлаждением. Для охлаждения обоих кристаллов Intel использует распределитель тепла. Между кристаллами и распределителем нанесена термопаста (TIM).

В зависимости от сценария, максимальная производительность будет обуславливаться числом ядер или подключением памяти. Есть приложения, выигрывающие от большого числа ядер, а также от высокой пропускной способности памяти. В случае процессоров Xeon Platinum 9200 следует особое внимание уделять подбору CPU, поскольку пропускная способность в расчете на ядро отличается.

Для демонстрации масштабируемости линейки Xeon Scalable 9200, Intel сравнила Xeon Platinum 9282 с Xeon Platinum 8180 - удвоение числа ядер привело практически к линейному росту производительности. Иногда даже выше, что связано с разницей по тактовым частотам.

Конечно, Intel не удержалась от сравнения с современными процессорами EPYC от AMD. Была взята доступная сегодня топовая модель 7601 с 32 ядрами в двухсокетной системе (4 и 8 узлов/node). Она сравнивалась с двухсокетной системой на основе Xeon Platinum 9242 с 48 ядрами и такой же конфигурацией узлов.

Серверы S9200WK с жидкостным и воздушным охлаждением

Поскольку процессоры Xeon Platinum 9200 в сокетном виде доступны не будут, Intel разработала собственные серверные системы, которые можно будет приобрести через партнеров. А именно серверы с жидкостным или воздушным охлаждением в форматах 2U и 4U.

Два процессора Xeon Platinum 9200 в сервере дополняются разным количеством накопителей U.2 SSD, модулей M.2 и ускорителей PCI Express. В зависимости от энергопотребления, устанавливаются три блока питания на 1.600 или 2.100 Вт. За вентиляцию отвечают 2x 80 мм вентилятора и 3x 60 мм. Впрочем, конфигурация вентиляторов зависит от жидкостного охлаждения процессоров.

Intel пока не дает сведений о доступности и цене процессоров Xeon Platinum 9200. С соответствующими серверами Intel сможет упаковать еще больше вычислительной производительности в прежнем пространстве. Кроме того, некоторые сценарии выигрывают от высокой пропускной способности памяти. Процессоры Xeon Platinum 9200 весьма интересны с технической стороны. Также они открывают завесу тайны над тем, что можно ждать от Intel в будущем: гибких многочиповых дизайнов и более сложных конфигураций.