Intel Diamond Rapids: 256-ytiminen Xeon 7 on suunniteltu vuodelle 2027

Intel käytti Hot Chips 2026 -tapahtumaa Diamond Rapidsin, seuraavan Xeon 7 -palvelinalustansa, yksityiskohtaiseen esittelyyn. Alustan on määrä saapua vuonna 2027, ja sen lippulaivakokoonpano nostaa fyysisten suorittimien määrän jopa 256 Panther Cove -suorituskykytimeen. Pakettiin kuuluu lisäksi jopa 1,28 gigatavua jaettua viimeisen tason välimuistia sekä yhteensä 22 sirua. 123

Lukema ei kuitenkaan tarkoita 512 säiettä. Diamond Rapids ei tue samanaikaista monisäikeistystä (SMT), joka tunnetaan Intelin nimellä Hyper-Threading. Suurimman mallin 256 ydintä tarkoittavat siis 256 laitteistosäiettä. Intelin mukaan SMT:n odotetaan palaavan seuraavassa Coral Rapids -sukupolvessa. 78

22 sirun palvelinprosessori

Diamond Rapidsia kannattaa tarkastella kokonaisena palvelinalustana, ei perinteisenä yhtenäisenä prosessorisiruna. Suurimmassa kokoonpanossa on:

• 16 Intel 18A-P -laskentasirua
• 16 Panther Cove -P-ydintä jokaisessa laskentasirussa, yhteensä 256 ydintä
• neljä Intel 3-T -pohjasirua
• kaksi Intel 3 Fabric Hub -sirua, jotka hoitavat muistia ja ulkoista I/O-liikennettä
• yhteensä 22 sirua paketissa 13

Laskentasirut pinotaan pohjasirujen päälle Foveros Direct -paketointitekniikalla. Modulaarinen rakenne jakaa laskennan, välimuistin, muistiohjauksen ja I/O-toiminnot erillisille piilohkoille sen sijaan, että kaikki sijoitettaisiin yhteen suureen siruun. 35

UCIe-S korvaa aiemman EMIB-ratkaisun

Diamond Rapids muuttaa myös sitä, miten paketin eri osat keskustelevat keskenään. Intel käyttää laskentakomponenttien ja Fabric Hub -sirujen yhdistämiseen UCIe-S-kupariyhteyttä sekä fan-out-rakennetta. Aiemmissa Xeon-ratkaisuissa käytettyyn EMIB-pohjaiseen lähestymistapaan verrattuna kyseessä on uusi tapa rakentaa sirujen välinen yhteys. 311

Intel tavoittelee rakenteella tasaisempaa muistinkäyttöä koko paketissa. Käytännössä tämä voisi vähentää tarvetta huomioida jyrkästi toisistaan poikkeavat paikallisen ja etäisen muistin alueet suurissa monisirukokoonpanoissa. Etu on kuitenkin toistaiseksi arkkitehtuuritavoite: todellinen vaikutus selviää vasta tuotantolaitteiden ja riippumattomien sovellustestien myötä.

Neljä Intel 3-T -pohjasirua sisältävät paketin suuren jaetun viimeisen tason välimuistin. Intel ja tapahtumaa käsitelleet lähteet ilmoittavat kokonaismääräksi jopa 1,28 Gt LLC-välimuistia. Koko määrän kutsuminen L3-välimuistiksi voi silti olla liian yksinkertaistavaa, sillä julkisissa tiedoissa ei ole vielä kuvattu koko välimuistihierarkiaa tai kaikkien tasojen käyttöominaisuuksia. 12

Muisti ja I/O vastaavat suuren ydinmäärän haasteeseen

Kun ytimien määrä kasvaa näin suureksi, suorituskykyä voivat rajoittaa itse ydinten sijaan muistikaista ja liitäntöjen määrä. Diamond Rapids tukee 16 DDR5-muistikanavaa, joiden nopeus yltää kokoonpanosta ja muistitekniikasta riippuen DDR5-8000:aan tai MRDIMM-12 800 MT/s:iin. 34

Alustassa on lisäksi enintään 128 PCIe Gen 6 -linjaa. I/O-järjestelmä voidaan määrittää PCIe-, CXL 3.0- ja UPI 3.0 -käyttöön, mikä tarjoaa järjestelmävalmistajille liitäntöjä muun muassa kiihdyttimille, muistin laajennuksille, verkkolaitteille ja usean suorittimen kokoonpanoille. 314

Tällä on merkitystä erityisesti dataintensiivisessä analytiikassa, virtualisoinnissa ja tekoälyä orkestroivissa palvelinkuormissa. Pelkkä ydinmäärän kasvattaminen ei auta, jos prosessori ei saa dataa riittävän nopeasti. Diamond Rapidsin 16 muistikanavaa ja PCIe 6.0 -tuki osoittavat, että Intel kilpailee koko palvelinalustalla, ei vain prosessoriydinten määrällä.

APX, AVX10.2 ja AMX tuovat uusia suorituskykyominaisuuksia

Intel nostaa Diamond Rapidsin kehittäjämateriaaleissa esiin Intel APX:n, AVX10.2:n ja laajennetut Intel AMX -ominaisuudet. 56

APX kasvattaa x86-koodin käytettävissä olevien yleiskäyttöisten arkkitehtuurirekisterien määrän 16:sta 32:een. Kun kääntäjä voi pitää useampia arvoja rekistereissä, ohjelmiston tarvitsee parhaimmillaan tehdä vähemmän latauksia ja tallennuksia muistiin. 9

AMX on suunnattu erityisesti matriisilaskentaa hyödyntäviin tekoälytehtäviin, kun taas AVX10.2 laajentaa vektorilaskennan ominaisuuksia. Todellinen hyöty riippuu kuitenkin kääntäjistä, ohjelmistojen optimoinnista ja siitä, millaista käskyjakaumaa työkuorma käyttää.

Hyper-Threading puuttuu – ja se voi ratkaista vertailun

Diamond Rapids on kokonaan suorituskykyytimiin perustuva Xeon-ratkaisu ilman SMT-tukea. Intel on myöntänyt, että monisäikeistyksestä luopuminen voi heikentää kilpailuasemaa työkuormissa, jotka hyötyvät kahdesta loogisesta säikeestä ydintä kohden. Yhtiön mukaan SMT:n pitäisi palata Coral Rapids -sukupolvessa. 78

Puuttuminen ei kuitenkaan tarkoita automaattisesti heikompaa suorituskykyä kaikissa sovelluksissa. Jos laskentaytimen suoritusresurssit ovat jo täydessä käytössä – esimerkiksi erittäin rinnakkaisissa ja hyvin vektoroiduissa ohjelmissa – toinen laitteistosäie voi tuoda vain vähän lisähyötyä. Muistia odottavat tai ennen kaikkea säiemäärään perustuvat työkuormat voivat puolestaan hyötyä SMT:stä selvästi enemmän.

Siksi 256 ytimen otsikkolukua ei pidä tulkita yleispäteväksi suorituskykylupaukseksi. Palvelinostajien on tarkasteltava omia sovelluksiaan koskevia testejä sekä skaalausta, muistikanavien täyttösääntöjä, kellotaajuuksia, tehonkulutusta ja ohjelmistolisenssien kustannuksia.

Asetelma AMD:tä vastaan on tiukka, mutta tuloksia ei vielä ole

Teknisten tietojen perusteella Diamond Rapids vie Intelin lähemmäs x86-palvelinten suurimpia ydinmääriä. Sen ilmoitettu 256 ytimen enimmäismäärä vastaa AMD:n Venice EPYC -sukupolven huippumallien yhteydessä ilmoitettua ydinmäärää. Myös 16-kanavainen muistijärjestelmä, suuri LLC-välimuisti ja PCIe Gen 6 -liitännät sijoittavat ratkaisut samaan korkean kaistanleveyden palvelinluokkaan. 21436

Tämä ei vielä ratkaise suorituskykyvoittajaa. Intel ei ole julkaissut täydellisiä lopullisia tuotetietoja, hinnoittelua tai riippumattomia sovellusvertailuja, joiden perusteella suora johtopäätös voitaisiin tehdä. Ydinten määrästä puuttuvat esimerkiksi kellotaajuuden, muistiviiveen, jatkuvan tehonkulutuksen, ohjelmistotehokkuuden ja saatavuuden kaltaiset tekijät.

Lopullinen kaupallinen kysymys onkin yksinkertainen: pystyykö Intel tarjoamaan Diamond Rapidsilla riittävän suorituskyvyn wattia kohden ja riittävän hyvän kokonaiskustannuksen, jotta palvelinasiakkaat vaihtavat alustaan vuonna 2027? Arkkitehtuuri vastaa useisiin aiempiin haasteisiin – ydinmäärään, muistikaistaan, I/O-laajennettavuuteen ja sirujen väliseen muistinkäyttöön – mutta hinta ja todelliset testitulokset ratkaisevat, muuttuuko lupaus laajaksi käyttöönotoksi.