Jak to šlo (či nešlo) s první generací atomových Xeonů jsme si shrnuli ve článku:

• Kde je 2 roky slíbený 288jádrový Xeon Sierra Forest od Intelu?

O tom, že Sierra Forest bude mít nástupce, se ví přinejmenším od února 2022, kdy došlo ke zveřejnění oficiální roadmapy malující do řádky „E-core“ za chlíveček „Sierra Forest“ chlíveček „Future Gen“.

Roadmapa Xeonů z roku 2022 (Intel)

Jak ale bude vypadat, dlouho nebylo jasné. Po zprávách o až 528 jádrech pro Sierra Forest se totiž dalo čekat, že nástupce bude mít přinejmenším stejný počet jader, ale spíše vyšší. Když s ohlášením 144 jader pro Sierra Forest a zvěstech, že s 288jádrovou verzí to nejde hladce, přišlo oznámení, že ani nástupce nepůjde nad 288 jader, v podstatě mediální zájem o tyto produkty opadl, nebyly totiž dostatečně senzační.

Intel nyní na srpnovém HotChips odprezentoval, jak konkrétně procesory s těmito 288 jádry budou vypadat. Kupodivu jde o docela zajímavou prezentaci, neboť přináší nejedno překvapení.

17 dlaždic, 4 můstky, 3 procesy

Dlaždice nové generace, Clearwater Forest, se totiž od Sierra Forest diametrálně liší. Zatímco Sierra disponovala (či měla disponovat) 1-2 dlaždicemi (proces Intel 3), kdy každá obsahovala 144 jader, Clearwater volí docela odlišné řešení.

Clearwater Forest přinese 17 dlaždic 3 typů na 3 procesech (Intel)

Sice také obsahuje dlaždice vyrobené na procesu Intel 3, ale jsou tři a neobsahují žádná jádra, pouze cache nejvyšší úrovně (LLC), dále propojující sběrnice, paměťové rozhraní a část I/O (dalších rozhraní). Samotná procesorová jádra jsou umístěna v dlaždičkách (Intel 18A) ležících na těchto tří podložkách (Intel 3). Každá dlaždička nese 24 Atomů, tyto dlaždičky jsou na každé podkladové dlaždici umístěny čtyři (24 × 4 = 96) a podkladové dlaždice jsou tři, čímž se dostáváme k celkovému počtu jader (96 × 3 = 288).

576 MB Last-Level Cache, 288 MB L2 cache

Intel leccos naznačil i o struktuře cache. Zatímco Sierra Forest byl na cache poslední úrovně skoupý (108 MB L3 celkem), Clearwater Forest bude podstatně štědřejší. Každá podložka (velká dlaždice) je vybavena 192 MB, tzn. celkem vychází 576 MB pro 288jádrový procesor (na socket).

1152 MB LLC na systém, to je 576 MB LLC na socket a 192 MB na dlaždici (Intel)

L2 cache zůstává v konfiguraci 4 MB pro 4 jádra, což znamená, že ze 144MB pro 144jádrový Sierra Forest stoupne kapacita na 288MB pro 288 jádrový Clearwater Forest. Zdvojnásobena byla přenosová rychlost (400 GB/s).

4MB L2 cache na čtyřjádrový modul, šest modulů na dlaždičku (=24 MB), čtyři dlaždičky na podložní dlaždici (=96 MB) a tři podložní dlaždice na procesor znamená 288 MB L2 cache celkem (Intel)

Z dostupných informací není jasné, zda je v případě Clearwater Forest ona velká cache poslední úrovně umístěná v Intel 3 podložních dlaždicích fakticky L3 cache, nebo jde o L4 cache (přičemž L3 je na jádrech s křemíkem a Intel o ní zatím nehovořil). Osobně bych považoval za pravděpodobnější první možnost, Intel se bude snažit držet plochu čipletů 18A na co nejnižší úrovni, aby měly rozumnou výtěžnost, takže se alespoň zatím zdá být pravděpodobnější, že LLC je v tomto případě L3 cache přesunutá z procesorových čipletů do podložky.

Atomy Darkmont, +17 % IPC

V první řadě je potřeba konstatovat, že Intel ve zveřejněných slajdech nespecifikuje, zda jsou použity Atomy Skymont (jako na Arrow Lake a Lunar Lake) nebo jejich vylepšená verze Darkmont (jako na chystaném Panther Lake). Původně měl Clearwater Forest nést Skymont, ale později se objevila informace, že Intel návrh aktualizoval na novější Darkmont.

Jádra procesorů Clearwater Forest (Intel)

Nelze přitom říct, že by šlo o zprávy typu „jedna paní povídala, ale nikdo neví, která to byla“. Použití Darkmontu totiž již na počátku roku 2024 potvrdily linuxové patche od Intelu, které vysloveně uvádějí jeho použití na Clearwater Forest.

Intel Clearwater Forest s Atomy Darkmont (git.kernel.org)

Připomeňme, že jednotlivé generace Atomů po sobě následují takto:

Gracemont (Alder, Raptor) → Crestmont (Meteor, Sierra) → Skymont (Arrow, Lunar) → Darkmont

Přičemž Crestmont je vylepšený Gracemont, zatímco Skymont je zcela nová generace a Darkmont je zase vylepšený Skymont. Vylepšené generace u Atomů zpravidla znamenají posun IPC na úrovni nižších jednotek procent v kombinaci s nasazením nových výrobních procesů.

Clearwater Forest přinese o 17 % vyšší IPC než Sierra Forest (Intel)

Intel uvádí, že Clearwater Forest (tedy Atomy Darkmont) oproti Sierra Forest (tedy Atomy Crestmont) posouvají IPC o 17 %. Pamatujete, jak před vydáním Lunar Lake a Arrow Lake vydal Intel prezentaci, kde hovořil o posunu IPC Skymont na úroveň IPC velkých jader?

Intel v červnu 2024 hovořil o IPC Skymont na úrovni velkých jader z Raptor Lake (Intel)

Jak se Intelu podařilo některé analytiky opít rohlíkem, protože si vypočetli, že by muselo jít o 38% posun IPC v INT a 68% posun IPC v FP? A jak tato čísla začali někteří uživatelé šířit po diskuzích? Nyní tu tedy máme od Intelu černé na bílém, že nejde ani o 68% posun IPC, ani o 38% posun IPC, ale že nová generace Atomů (Skymont / Darkmont) oproti předchozí (Gracemont / Crestmont) přináší 17 % IPC navrch.

Vypadá to, že Clearwater Forest nepřinese žádný extrémní nárůst IPC, ale mezigeneračně obvyklých 17 % na jádro. Jader má být dvojnásobek oproti tomu, co se reálně podařilo Intelu dostat na trh s minulou generací a velký bonus co do energetické efektivity by těmto Xeonům měl přinést zejména proces Intel 18A, který by pro tyto účely mohl docela dobře fungovat. Atomům totiž nevadí, pokud proces nezvládá vysoké takty a rovněž by nemusel být zásadní problém s výtěžností, pokud nepůjde o 144jádrové dlaždice jako u minulé generace, ale jen malé 24jádrové kachličky. Clearwater Forest by tak mohl těžit z vysoké energetické efektivity procesu Intel 18A, zatímco by nemusel trpět jeho nedostatky.

Intel Sierra Forest, Granite Rapids a Clearwater Forest (Tom's Hardware)

Intel nespecifikoval datum vydání ani dostupnost. V tomto směru tedy nemáme aktuálnější informaci než červnové sdělení TrendForce, podle které má Clearwater Forest debutovat začátkem roku 2026, snad tedy na CES.