英特尔|Hot Chips 2020:Intel公布Ice Lake-SP技术细节

今天是Hot Chips 2020的首个会议日 , 由于疫情的影响 , 整个会议改至线上举行 。今日的议程中 , Intel是首位登场的 , 他们首先带来了Ice Lake-SP , 也就是他们的首款10nm制程服务器处理器的架构详情 。需要说明的是 , 本文图片全部引用AnandTech 。
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Ice Lake-SP将作为第三代Xeon可扩展处理器登场 , 是Whitley平台的组成部分 , 只有单路或双路 , 四路和八路是前不久发布的Cooper Lake独占 。它在内核上换用了Sunny Cove微架构 , 相比起原本各种基于Skylake的衍生微架构 , Sunny Cove在IPC上面有很大的提升 。
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Ice Lake-SP处理器使用10nm+制程 , 就是宣传名为10nm SuperFin的制程 , 单个处理器最多应该能够集成28个核心 , 其基础架构仍然沿用Skylake-SP开始的Mesh架构 。
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从Skylake开始 , Intel的服务器内核微架构与消费级处理器的是有一定区别的 , 之前表现在AVX-512的支持上 , 而在Ice Lake-SP上面 , 两个版本的内核差别就小了很多 , Intel官方是将它和Cascade Lake进行对比的 , 其乱序重排缓冲区(ReOrder Buffer或Out-of-Order Window)大小从224扩大到了384(消费级为352) , L2缓存大小为1.25MB(消费级为512KB) , 后端引入了第二个FMA单元(消费级为一个FMA+一个FMA512) , 这样就有两个普通FMA+一个FMA512单元了 。
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随着新内核到来的是一系列新的指令集 , 这里面有一些我们在消费级的Ice Lake上面就已经见到了 。
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通过专用指令集 , Ice Lake-SP在诸多加解密计算上的性能相比起Cascade Lake要高出很多 , 最夸张的有8倍 。不过如果想要享受到性能增幅 , 软件需要针对新的指令集进行重新编译 。
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看完内核 , 再来说说SoC上面的周边模块 。Ice Lake-SP引入了新的“基础设施” , 一条新的通用目的总线 , 将管理端和RAS服务与内部相连 , 另一条电源管理总线 , 同样连接到内部的核心、IO单元等元器件上 。两条新总线的加入使得Ice Lake-SP的所有IP Core与外界有一个不间断的通讯 , 能够更好的被控制、管理 。此外所有的子系统均有自己专用的一套电源管理单元 。
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然后是SoC布局上的改变 , Ice Lake的总线布局从原本的6x3变成了7x3 , 内存控制器从原本的每单元3通道变成了每单元双通道 , 但是单元数量从两个增加到了四个 , 总的通道数量从原本的6通道变成了8通道 , 支持全内存加密 。IO单元也从原本位于内核的一侧变成了位于两侧 , 这有助于降低通讯延迟 , 另外Ice Lake-SP确认引入PCIe 4.0 , 从图上看的话 , 应该会有64通道 , 新的PCIe 4.0控制器具有新的IO虚拟化设计 。


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