Intel Cascade Lake: Xeon-CPUs mit bis zu 56 Kernen im Multi-Chip-Modul

Zwar ist die Serversparte für Gamer recht uninteressant, jedoch zeigt hier Intel immer wieder neue Technologien und Ansätze, die es dann über kurz oder lang auch in die heimische CPU schaffen. Daher haben wir uns die Neuerungen im Serverbereich mal angesehen und geben Ihnen einen kurzen Überblick.

Skalierbare Xeon-Prozessoren

Quelle: Intel Intel verbaut in seinem Flaggschiff nun auch zwei Dies und folgt damit einem aktuellen Trend. Ob sich der zwei Die-Ansatz auch im Mainstream niederschlagen wird, ist fraglich. Im Sommer 2017 stellte Intel die erste Generation seiner skalierbaren Xeon-Prozessoren (Codename Skylake SP) vor. Gestern zeigte Intel die zweite Generation, welche auf den Codename Cascade-Lake-SP (Scalable Performance) und -AP (Advanced Performance) hört. Die SP-Varianten erreichen bis zu 28 Kerne und die AP-Varianten bis zu 56 Kerne. Beibehalten werden die bisherigen Leistungsklassen: Platinum, Gold, Silver, Bronze. An der Spitze steht künftig der Xeon Platinum 9200 mit bis zu 56 Kernen. Viele Xeons bieten noch weitere Kennzeichnungen im Form von Suffixen wie "N" für Networking oder "L" für bis zu 4,5 Terabyte Speicher pro Sockel. Alle Cascade-Lake-SP-Modelle basieren zudem wie schon Skylake-SP auf einer von drei Konfigurationen: Low Core Count (LCC) für bis zu zehn Kerne, High Core Count (HCC) für bis zu 18 Kerne und die Extreme Core Count (XCC) für bis zu 28 Kerne. Bei der schieren Anzahl an Xeon-Varianten die Übersicht zu behalten, wird auch mit der zweiten Generation nicht einfacher.

Cascade Lake-SP und -AP stellen dabei nur eine kleine Verbesserung gegenüber Skylake-SP dar und setzen weiterhin auf das 14-nm-Verfahren, analog wie beim Wechsel von Skylake-S zu Coffee Lake-S jedoch auf eine verbesserte, taktfreudigere Version. Intel nutzt die Neuauflage für erste Hardware-Implementierung zur Sicherung vor Meltdown und Spectre sowie einen neuen AVX512-VNNI-Befehlssatz (Vector Neural Network Instructions). Dieser soll besonders im Bereich Deep Learning und AI helfen. Der Hardware-Schutz gegen Spectre und Meltdown deckt - laut Intel - folgende Varianten ab: L1TF (L1 Terminal Fault), Variante V2 (Branch Target Injection), V3 (Rogue Data Cache Load), V3a (Rogue System Register Read), V4 (Speculative Store Bypass). Alle anderen Lücken werden weiterhin mit Updates für Firmware, Software und Microcode versorgt. Die Chipgröße soll sich durch die Härtung nicht nennenswert ändern. Modelle mit dem L-Suffix beherrschen nun bis zu 4,5 TByte Optane DC Persistent Memory und beim M-Suffix eine höhere Speicherkapazität von bis zu 2 TByte. Andere Suffixe wie etwa "Y" und "S" runden die Neuerungen ab.

Eine weitere wichtige Neuerung auf der Hardware-Seite ist, dass bei Cascade Lake-AP nun zwei Siliziumchips (Dies) zum Einsatz kommen und als MCP (Multi Chip Package) bezeichnet werden. Die beiden Chips kommunizieren intern über einen und extern über drei UPI-Links und befinden sich verlötet auf einer BGA-5903-Fassung. Neben den Kernen werden auch die Speicherkanäle auf 12 an der Zahl verdoppelt. Die maximale Unterstützung bleibt bei DDR4-2933. Cascade Lake-AP wird es (bis auf ersteres) nur als fertige Platine mit zwei Sockeln zu kaufen geben. Diese bezieht man weder mit angepasster Kühlung und Firmware von Partnerfirmen oder als komplettes System in drei Varianten von Intel. Wirkliche Preise gibt es dazu noch nicht, jedoch werden diese von den bisherigen skalierbaren Xeon-Prozessoren nicht groß abweichen.

Noch mehr Xeons

Quelle: Intel Über fünfzig neue Modell in verschiedenen Leistungsklassen und mit wählbaren Konfigurationen (Suffixen) ergeben eine etwas unübersichtliche Menge an Wahlmöglichkeiten. Intel hat neben den spektakulären Cascade Lake AP natürlich auch weitere "normale" Xeon-Modelle vorgestellt. Hierbei handelt es sich aber mehr um ein inkrementelles Update als um ein wirkliches Upgrade. Mehr als 50 verschiedene Xeon-Modelle bietet die zweiten Generation, welche wohl mit jeder Menge Custom-Lösungen für Großkunden und Firmen ergänzt wird (siehe die Anzahl an Suffixen). Die Preise sind hierbei nahezu identisch zu den Vorgängern, der Kunde bekommt also für dasselbe Geld etwas mehr. Es gibt aber auch wieder Spitzenmodelle mit Preisen über 10.000 Dollar. Die Einteilung in Platinum, Gold, Silver, Bronze bleibt und hilft etwas bei der Übersicht.

Deep Learning und Big Data

Deep Le Quelle: Intel Deep Learning Algorithmen zusammen mit Matrix Multiplikationen stehen in dieser Generation im Mittelpunkt. arning und das Auswerten von großen Mengen an Daten war ebenfalls ein großes Thema am Intel Data Centric Innovation Day. Die zweite Generation an skalierbaren Xeons beherrschen nun VNNI, was von Intel Deep Learning Boost genannt wird. Diese Erweiterungen des AVX-512-Befehlssatz hebt die Geschwindigkeit beim INT8-Format auf 128 Operationen pro Sekunde an, womit die beiden Pipelines nur noch einen Zyklus statt bisher drei benötigen. Die neuen Matrix-Multiplikationen entlasten den Cache und und das Speicher-System. Mit diesem Deep Learning Boost will Intel den Umgang mit künstlichen Intelligenzen verbessern und folgt dabei einer ähnlichen Idee wie bereits Nvidia mit seinen Tensor-Cores, welche ebenfalls Matrix-Multiplikationen verwenden.

Neben solchen Hardware-Neuerungen hat Intel vor allem die Software optimiert und auch damit noch etwas Leistung herausgekitzelt. Dazu zählen die Ressource Director Technology und die Speed Select Technology. RDT kann hohe und höher priorisierte Anwendungen über eine Memory Bandwidth Allocation mit mehr Bandbreite versorgen. Y- oder N-Prozessoren unterstützen SST. Hier können die Nutzer vor dem Booten ein Profil auswählen, welches die Anzahl an Kernen und den garantierten Basistakt festlegt. So kann ein 24-Kerner entweder mit 24 Kernen und 2,4 GHz, 20 Kernen und 2,5 GHz oder 18 Kernen und 2,7 GHz laufen. Daneben ist es noch möglich, einzelne Rechenherzen per SST-Clock Priority mehr Takt als solche mit niedriger priorisierten Anwendungen zu geben.

AMDs Epyc mit bis zu 64 Kernen

Quelle: AMD Diesen Sommer sollen die neuen Epyc-CPUs von AMD erscheinen, dessen Spitzenmodell sogar 64 Kerne und 128 Threads aufbieten soll. Es fehlen jedoch noch alle Details und auch ein Datum. MIt der Ankündigung hat Intel sich für den aktuellen Servermarkt gerüstet, doch die Konkurrenz schläft ebenfalls nicht. Diesen Sommer soll mit "Rome" die zweite Generation der Epyc-Prozessoren folgen. Diese löst die aktuellen Naples-Modellen (Epyc 7000) mit maximal 32 Kernen ab und erhöht auf 64 Kerne. Zudem soll die die Leistung pro Takt deutlich steigen, die Taktraten angehoben und mehr Bandbreite für schnelleren DDR4-Speicher zur Verfügung stehen. Im Internet aufgetauchte Benchmarks zeigen, dass sich die Spitzenmodelle der beiden Hersteller wohl auf Augenhöhe begegnen werden.

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Intel Cascade Lake: Xeon-CPUs mit bis zu 56 Kernen im Multi-Chip-Modul Gestern veranstaltete Intel seinen Data Centric Innovation Day. Dort wurden jede Menge Neuigkeiten zu Intels-Servergeschäft vorgestellt. Unter anderem mehrere neue Xeons, neuer Optane-DC-Speicher und auch ein neues Ethernet-Gerät. Doch Glanzlicht war der Xeon Platinum 9200 mit 56 Kernen innerhalb eines riesigen Multi-Chip-Moduls bestehend aus zwei Siliziumchips. Ein Bericht von Daniel Hoffmann mit Material von Roland Austinat.

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