英特尔Clearwater Forest CPU公布：18A制程，288核E-Core！

8月26月消息，英特尔近日公布了有关其新一代基于 Intel 18A 工艺节点的代号为Clearwater Forest 服务器CPU，曝光的首款产品为288核的E-Core Xeon（至强）系列。

就像Xeon 6系列被分为P-Core和E-Core两种口味一样，比如Granite Rapids和Sierra Forest，我们将看到新一代Xeon家族出现在仅P-Core的“Diamond Rapids”和仅E-Core的“Clear Water Forest”系列中。其中，P-Core系列针对性能进行了优化，可处理更多计算密集型和人工智能工作负载，而E-Core的系列则针对效率和处理高密度/横向扩展工作负载进行了优化。

英特尔在其 Hot Chips 2025 演示中概述了 Clearwater Forest Xeon CPU 将在该公司最新、最好的 18A 工艺节点上制造，Panther Lake 也在客户端使用该节点，将于今年晚些时候上市。

代号为Clearwater Forest 的 E-Core Xeon CPU 的一些主要亮点包括：

英特尔最新的工艺节点 18A： 提高性能和能效；
英特尔最新的效率核心架构：针对 18A 工艺调整的 IPC 性能提升；
英特尔 Foveros Direct 3D 封装： 更短的节能路线，更大的LLC（末级缓存）；
增加内存带宽：12 通道 DDR5-8000。

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具体来说，英特尔的 Clearwater Forest 基于18A 节点，利用背面供电与全环绕栅极技术相结合，提供 FET Z 扩展之外的众多优势。18A 带来了更低的栅极电容，从而提高了核心逻辑电源效率，更高的电池密度和超过 90% 的电池利用率，改进的信号路由，有助于减少 RC 延迟并进一步提高效率。最后，提供低损耗功率传输，损耗降低 4-5%。

在核心架构方面，英特尔正在利用其针对 Clearwater Forest 的 Darkmont E-Core 设计，这是对 Sierra Forest 使用的 Sierra Glen E-Core 的更新。这些内核提供：

更智能的前端；
更深层次的无序引擎；
更大的标量和矢量执行；
增强型内存子系统。

全新的 Clearwater Forest E-Core 前端具有一个 64kB 指令缓存、三个 3 宽指令解码器，每个周期有 9 次解码，可提供 50% 以上的指令带宽，以及一个更准确的分支预测器，可能使用深层分支历史记录和更大的结构大小。

OOE（无序引擎）也进行了升级，具有 8 个宽分配（增加 60%），以及 16 个宽停用（增加 2 倍）以实现执行并行性。入门无序窗口大小增加了 60%，有 416 个单位，而 26 个执行端口比上一代增加了 50%。

执行引擎有 26 个执行端口来处理一系列工作负载，而专用硬件则提高了效率。整数和矢量执行单元增加了 2 倍，而负载地址生成增加了 1.5 倍，存储地址生成提高了 2 倍。

核心内存子系统增加50%，达到Three Load，而Two Store保持不变。提前发布负载可能有助于减少延迟。深度缓冲最多支持128个未解决的L2未命中（增加2倍）。Clearwater Forest上还有先进的预取器，而Xeon E-Core的特定功能列表包括：

L1 数据缓存 ECC；
数据中毒支持；
可恢复的机器检查；
本地计算机检查；
52 个物理地址位；
核心锁步。

英特尔还利用带有 Clearwater Forest“E-Core”Xeon CPU 的新模块化架构。这包括 4 MB 的统一 L2 缓存，每个四核集群有 17 个延迟周期，最多可提供 288 MB 的 L2。L2 缓存还提供更高的带宽，最高可达 2 倍或 400 GB/s。除此之外，基础Tile还包括一个更大的 LLC，额定大小高达 576 MB。

根据 SpecIntRate'17 中进行的测量，IPC 增长了 17%。每个内核与 L2 缓存共享 200 GB/s 的带宽，而 35 GB/s 的结构互连将集群连接在一起。

英特尔在构建 Clearwater Forest 时采用了全 3D集成，共有 12 个 CPU 小芯片，这些小芯片是在 18A 工艺节点上制造的。它们位于三个单独的基础Tile上，其中包括 Fabric、LLC、内存控制器和 I/O，并且基于 Intel 3 进程节点。该转接器包含两个基于 Intel 7 的 I/O 小芯片，并具有高速 I/O、结构和加速器。通信由英特尔的 EMIB 互连解决方案处理。所以总共：

12 个 E 核 CPU 小芯片（Intel 18A）;
3 个基本Tile （Intel 3）;
2 个 I/O 小芯片（Intel 7）。

Clearwater Forest还使用了一种单片网状相干结构，该结构使用更短的路线、更多的金属资源和高密度互连来提高能效。

最后，英特尔分享了2S Clearwater E-Core Xeon解决方案的一些性能方面。CPU支持双插槽服务器中高达3 TB容量的12通道DDR5-8000内存，以及高达1300 GB/s的内存带宽。相比之下，英特尔的Sierra Forest在12个通道上支持高达DDR5-6400的DRAM。该平台支持2 x 96 PCIe Gen5和64个CXL通道，144个UPI（576 GB/s），使用576核+1152 MB LLC解决方案，您可以达到59 TF/s，即5000 GB/s的原始带宽。

英特尔的Clearwater Forest Xeon系列预计将在今年年底推出，因此请继续关注即将推出的P-core版本。

编辑：芯智讯-浪客剑