下一代英特尔芯片，要有巨大的性能提升。
每年一度的 hot chips 是半导体业界最重要的技术会议。在其中，芯片领域专家齐聚一堂，全球芯片厂商也经常选择在这里发布新产品，或是阐述未来的发展方向。
当地时间周一，在斯坦福大学举办的 hot chips 2023 上，英特尔首次披露了新一代数据中心芯片「sierra forest」，它的每瓦性能较前代提升了 240%，并有望于明年推出。同时，英特尔首次将旗下数据中心芯片分为两类：一类是 granite rapids，专注于高能耗高性能；一类是 sierra forest，专注于高能效。
接下来看 granite rapids 和 sierra forest 这两款数据中心芯片的具体细节。
整体来讲，得益于引入了面积高效的 e 核（能效核），granite rapids 和 sierra forest 将有望成为迄今为止英特尔 xeon（至强 ）可扩展硬件生态系统中最重要的更新之一。
先来看 sierra forest，它是英特尔首款用于数据中心的 e 核 xeon 可扩展芯片，还是基于 euv 的 intel 3 工艺的主导产品。英特尔表示，sierra forest 有望于明年上半年上市。同时，granite rapids 也采用相同的 intel 3 工艺。在设计上，granite 和 sierra 都是基于小芯片（chiplet）的设计，依赖通过英特尔 emib（embedded multi-die interconnect bridge, 嵌入式多核心互联桥接）技术封装在一起的计算和 i/o 小芯片的混合。不仅如此，这次的小芯片设计还有独到之处，使用不同的计算 / io 小芯片，而不是将「完整的」xeon 小芯片封装在一起。
这意味着，granite 和 sierra 可以共享基于 intel 7 工艺构建的、通用 i/o 小芯片。除了共享平台的详细信息外，英特尔还首次提供了 e 核和 p 核（性能核）所用架构的高级概述。正如现在多代 xeon 的情况一样，英特尔正在利用与其消费部件相同的基本 cpu 架构。
因此，granite 和 sierra 可以被认为是解构的 meteor lake 处理器，granite 配备 redwood cove p 核心，而 sierra 配备 crestmont e 核心。
如前所述，这是英特尔首次尝试为 xeon 市场提供 e 核。对英特尔来说，这意味着要针对数据中心工作负载调整 e 核设计，与上一代以消费级应用为中心的 e 核心设计大有不同。
英特尔透露，crestmont 正在提供 6-wide 指令解码路径以及 8-wide 隐退后端。虽然不如英特尔的 p 核心强大，但 e 核心绝不是轻量级核心，英特尔的设计决策反映了这一点。尽管如此，它的设计在芯片空间和能耗方面都比 granite 中的 p 核心要高效得多。
crestmont 的 l1 指令高速缓存（i 高速缓存）将为 64kb，是早期设计中 i-cache 大小的两倍。与此同时，crestmont e-core 系列的新成员可以将这些核心打包成 2 或 4 核集群，这与目前仅提供 4 核集群的 gracemont 不同。最后，对于 sierra/crestmont，该芯片将提供与 granite rapids 尽可能接近的指令。这意味着有 bf16 数据类型支持，以及对各种指令集的支持，例如 avx-ifma 和 avx-dot-prod-int8。
同时对于 granite rapids，我们有 redwood cove p 核心。redwood/granite 是 xeon 处理器的传统核心，对于英特尔来说，变化并不像 sierra forest 那样大，但这并不意味着他们没有改进。
在微架构方面，redwood cove 获得了与 crestmont 相同的 64kb i 缓存，容量是其前身的 2 倍。但最值得注意的是，英特尔成功地进一步降低了浮点乘法的延迟，将其从 4/5 个周期减少到仅 3 个周期。像这样的基本指令延迟改进很少见，因此我们总是期盼能够出现。
除此之外，redwood cove 微架构还有分支预测和预取等特性，这是英特尔的典型优化目标。它们可以采取的任何措施来改进分支预测（并降低罕见失误的成本），经常会在性能方面带来相对较大的红利。
redwood cove 的 amx 矩阵引擎获得了 fp16 支持，尤其适用于 xeon 系列，而 fp16 的使用不如已支持的 bf16 和 int8 那么多，但它总体上改进了 amx 的灵活性。
对于内存加密的支持也正在得到改进。granite rapids 的 redwood cove 将支持 2048 个 256 位内存 key，而 sapphire rapids 则支持 128 个 key。
虽然现在谈论 granite rapids 和 sierra forest 的各个 sku 还为时过早，但英特尔已明确告诉我们，核心数量总体正在增加。granite rapids 芯片将提供比 sapphire rapids 更多的 cpu 内核（spr xcc 为 60 个）。当然，sierra 的 144 个内核将提供更多的 cpu 内核。
在之前的 xeon 推迟并花费很长时间才将 e 核 xeon 可扩展芯片推向市场之间，英特尔并没有像以前那样在数据中心市场占据主导地位，因此 granite rapids 和 sierra forest 将标志着一个重要的拐点，给英特尔数据中心产品的未来发展指明了道路。
我们知道，为互联网和在线服务提供动力的数据中心承载着巨量的算力需求，同时也需要消耗大量电力。最近几年随着 ai 等技术的发展，科技公司正面临提升算力、降低能耗的挑战，这促使芯片公司专注于提升功耗效率。
目前，在数据中心芯片市场，英特尔的份额正一步步被 amd 和 ampere（前英特尔高管 renee james 成立的初创公司）等竞争对手蚕食。
今年，ampere 和 amd 都已推出了自己的高效率云计算芯片，arm 也在本次的 hot chips 2023 上提出了 neoverse v2 平台。竞争愈加激烈的当下，英特尔有危机感在所难免。
参考链接：https://www.anandtech.com/show/20034/hot-chips-2023-intel-details-granite-rapids-and-sierra-forest-xeonshttps://www.reuters.com/technology/intel-says-new-sierra-forest-chip-more-than-double-power-efficiency-2023-08-28/以上就是英特尔推出下一代数据中心cpu设计：chiplet设计，性能提升达240%的详细内容。