Intel vừa công bố bộ xử lý Xeon 6+ mới với tối đa 288 nhân Darkmont, đánh dấu lần đầu tiên hãng đưa tiến trình 18A vào sản phẩm trung tâm dữ liệu. Con chip nhiều nhân nhất của Intel hiện nay được thiết kế cho các hệ thống cloud, viễn thông và AI biên.
Intel mới đây đã chính thức giới thiệu dòng vi xử lý Xeon 6+, có tên mã Clearwater Forest. Đây là thế hệ CPU máy chủ đầu tiên của hãng sử dụng tiến trình 18A (thuộc lớp 1,8 nm).
Điểm đáng chú ý nhất của dòng chip này là số lượng nhân cực lớn. Phiên bản cao cấp có thể đạt tới 288 nhân Darkmont tiết kiệm điện. Theo Intel, đây hiện là bộ xử lý x86 có số nhân cao nhất trong ngành công nghiệp.
Những con chip này được thiết kế để phục vụ các hệ thống trung tâm dữ liệu hiện đại. Đối tượng chính bao gồm hạ tầng cloud, mạng viễn thông và các ứng dụng AI ở rìa mạng (edge AI). Để phục vụ các tác vụ này, CPU tích hợp nhiều công nghệ tăng tốc như AMX (Advanced Matrix Extensions), QuickAssist Technology (QAT) và vRAN Boost.
Thiết kế đa chip phức tạp
Bên trong Clearwater Forest là một cấu trúc đa chip khá phức tạp. Bộ xử lý gồm 12 chiplet tính toán. Mỗi chiplet chứa 24 nhân Darkmont tiết kiệm điện và đều được sản xuất trên tiến trình 18A.
Ngoài ra còn có hai chiplet I/O được sản xuất trên tiến trình Intel 7 và ba lớp đế hoạt động (base tile) dùng tiến trình Intel 3. Các lớp tính toán được xếp chồng lên nhau bằng công nghệ đóng gói Foveros Direct 3D.
Trong khi đó, kết nối ngang giữa các chiplet được thực hiện bằng cầu nối EMIB. Đây là những công nghệ đóng gói tiên tiến mà Intel đang sử dụng để xây dựng các CPU quy mô lớn.
Nâng cấp kiến trúc nhân Darkmont
Intel cũng cho biết kiến trúc nhân Darkmont đã được cải tiến đáng kể. Mỗi nhân tích hợp bộ nhớ đệm L1 instruction 64 KB.
Bên cạnh đó, đường dẫn lấy lệnh và giải mã được mở rộng. Bộ máy xử lý ngoài thứ tự (out-of-order engine) cũng được thiết kế sâu hơn để theo dõi nhiều tác vụ đồng thời.
Số lượng cổng thực thi cũng tăng lên. Điều này giúp cải thiện hiệu năng khi xử lý các khối công việc máy chủ có nhiều luồng xử lý.
Bộ nhớ đệm hơn 1 GB
Về cấu trúc bộ nhớ đệm, các nhân được chia thành các nhóm bốn nhân. Mỗi nhóm chia sẻ khoảng 4 MB bộ nhớ đệm L2.
Tổng dung lượng bộ nhớ đệm cấp cuối của toàn bộ CPU vượt quá 1 GB, đạt khoảng 1.152 MB. Mục tiêu của thiết kế này là giữ dữ liệu gần với hàng trăm nhân xử lý đang hoạt động.
Theo Intel, điều đó giúp giảm phụ thuộc vào băng thông bộ nhớ ngoài, đồng thời tăng hiệu năng và cải thiện hiệu quả năng lượng.
Hỗ trợ DDR5-8000 và 96 làn PCIe 5.0
Về nền tảng hệ thống, Clearwater Forest vẫn tương thích với socket máy chủ Xeon hiện tại. Điều này cho phép các nhà khai thác trung tâm dữ liệu nâng cấp dễ dàng hơn.
CPU hỗ trợ 12 kênh bộ nhớ DDR5 với tốc độ lên tới DDR5-8000. Ngoài ra còn có 96 làn PCIe 5.0, trong đó 64 làn hỗ trợ chuẩn CXL 2.0.
Nhắm đến hạ tầng viễn thông và AI
Intel cho biết các nhà khai thác viễn thông đang ngày càng sử dụng CPU máy chủ cho hệ thống mạng 5G Advanced và tương lai là 6G.
Các hệ thống này cần xử lý mạng truy cập vô tuyến ảo hóa (vRAN) và suy luận AI tại rìa mạng. Nếu dùng các bộ tăng tốc riêng biệt, trung tâm dữ liệu phải thay đổi kiến trúc.
Do đó, Intel cho rằng việc tích hợp các khả năng tăng tốc trực tiếp vào CPU sẽ giúp giảm điện năng, tiết kiệm không gian và đơn giản hóa hạ tầng.
Với số nhân cực lớn, một máy chủ đơn có thể chạy hàng chục đến hàng trăm máy ảo cùng lúc. Trong cấu hình hai socket, hệ thống có thể đạt tới 576 nhân xử lý.
Intel cho biết các hệ thống sử dụng bộ xử lý Xeon 6+ dự kiến sẽ được các nhà sản xuất máy chủ thương mại hóa vào cuối năm nay.