Intel, yeni nesil sunucu işlemcisi Xeon 6+ ailesinin E-çekirdekli "Clearwater Forest" kod adlı üyeleri hakkında daha fazla detayı paylaştı. Bu yeni işlemciler, önceki nesle göre önemli performans ve verimlilik artışları sunarak yoğun hesaplama gerektiren sunucular için dikkat çekiyor.
Intel Clearwater Forest: Yoğun Hesaplama Sunucuları İçin Xeon 6+ ve 288 Yeni Nesil Darkmont E-Çekirdek
Intel, E-çekirdekli Xeon işlemcilerindeki yüksek işlem yoğunluğu ve watt başına performans artışını geçen nesil "Sierra Forest" ile tanıtmıştı. Bu adım, Xeon serisini performans (P-Core) ve verimlilik (E-Core) odaklı iki ayrı aileye ayırma yolunda önemli bir dönüm noktası olmuştu. Şimdi ise "Clearwater Forest" kod adlı ikinci nesil E-çekirdek odaklı işlemci ailesiyle bu yolculuk devam ediyor ve Xeon 6+ serisinin bir parçası olacak.
Intel 18A Süreci ve Yeni Paketleme Teknolojileri ile Donatıldı
Clearwater Forest ile Intel, modüler mimarisini ve paketleme tasarımını bir üst seviyeye taşıyor. Bu işlemci, birden fazla çiplet ve yapı taşından oluşan katmanlı bir çözümü temsil ediyor; bu da Intel için önemli bir mühendislik başarısı olarak öne çıkıyor. Bir Clearwater Forest (Xeon 6+) işlemci, 2.5D paketleme kullanan on iki adet EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) modülünden oluşuyor. Bu modüller, üç adet aktif taban çipletini birbirine bağlıyor ve bu taban çipletleri de iki adet G/Ç (Giriş/Çıkış) çipleti ile toplamda on iki adet işlem çipletiyle birleşiyor. G/Ç çipletleri Intel 7 işlem teknolojisiyle, aktif taban çipletleri Intel 3 işlem teknolojisiyle üretilirken, işlem çipletleri ise en yeni Intel 18A işlem teknolojisiyle üretiliyor.
Özellikle işlem çipletlerinde kullanılan 18A süreci, RibbonFET teknolojisiyle birlikte geliyor. Intel'in iddiasına göre 18A, daha düşük geçit kapasitansı sayesinde çekirdek mantığı için en iyi güç verimliliğini sunuyor. Ayrıca daha yüksek hücre yoğunluğu, %90'ın üzerinde hücre kullanımı ve güç hatlarının arkadan yönlendirilmesi sayesinde gelişmiş sinyal yönlendirmesi gibi avantajlar sağlıyor. 18A, %4-5'lik bir kayıp azaltımıyla düşük kayıplı güç dağıtımı da mümkün kılıyor.
RibbonFET teknolojisi, transistör kanalını saran geçit yapısıyla elektrik akımı üzerinde daha sıkı bir kontrol sağlıyor, bu da daha yüksek performans ve daha az güç kaçağı anlamına geliyor. Bu teknoloji, daha düşük voltaj seviyelerinde çalışma imkanı sunarken, FinFET'e göre %5-10 daha kısa geçit uzunluğu ve transistör başına %20 güç tasarrufu sağlıyor. RibbonFET'in önemli özellikleri arasında şunlar yer alıyor:
- Yüksek yoğunluklu işlemcilerde çip bileşenlerinin daha da küçültülmesi.
- Transistör kanalındaki elektrik akımının hassas kontrolü.
- Performans/watt oranını, minimum voltaj çalışma seviyelerini ve elektrostatik özellikleri iyileştirme.
- Şerit genişlikleri ve birden fazla eşik voltajı tipiyle ayarlanabilirlik.
PowerVia teknolojisi ise standart hücre kullanımını %10'a kadar artırırken, izo-güç performansını %4'e kadar yükseltiyor. PowerVia, Intel'in gücü silikonun altından, yani arka taraftan dağıtmasını sağlıyor. PowerVia'nın öne çıkan özellikleri ise şunlar:
- Artan tıkanıklık ve iyileştirilmiş performans.
- Kavşak metal hatlarının yeniden konumlandırılması.
- Yonganın arkasına taşınan bağlantı noktaları.
- Verimli güç dağıtımı için nano ölçekli TSV'ler (Through-Silicon Via).
- Geliştirilmiş sinyal yönlendirme.
- Daha yüksek hücre yoğunluğu (%90'ın üzerinde hücre kullanımı).
Clearwater Forest, aynı zamanda Foveros Direct3D teknolojisini kullanan ilk yüksek hacimli üretim işlemcisi olma özelliğini taşıyor. Bu gelişmiş paketleme çözümü, işlem ve G/Ç çipletlerini aktif taban çipletleri üzerinde birbirine bağlıyor. Foveros Direct 3D, 9 mikron bağlantı aralığına sahip ve bakır-bakır (Cu-to-Cu) bağlanmayı kullanıyor. Yüksek yoğunluklu ve düşük dirençli aktif bir silikon ara katman görevi görerek, yaklaşık 0.05 pJ/bit performans sunuyor. Bu, Intel'in iki çiplet arasında veri aktarımı için neredeyse hiç güç harcamaması anlamına geliyor.
Clearwater Forest'ın Üç Ana Çipleti İnceleniyor
Clearwater Forest'ın üç ana çipleti olan İşlem Çipleti, G/Ç Çipleti ve Taban Çipleti, sundukları özelliklerle dikkat çekiyor.
Clearwater Forest G/Ç Çipleti
Intel 7 işlem teknolojisiyle üretilen G/Ç Çipleti, Intel Quick Assist Technology, Intel Dynamic Load Balancer, Intel Data Streaming Accelerator ve Intel In-Memory Analytics Accelerator gibi sekiz adet hızlandırıcıyı iki paket halinde barındırıyor. İki G/Ç çipletinde toplam 16 adet hızlandırıcı bulunuyor. Her G/Ç Çipleti ayrıca 48 adet PCIe Gen 5.0 hattı (toplam 96), 32 adet CXL 2.0 hattı (toplam 64) ve 96 adet UPI 2.0 hattı (toplam 192) sunuyor. G/Ç çipleti, "Granite Rapids"ten bu yana değişmese de "Sierra Forest"e göre belirgin bir iyileştirme sunuyor.
Clearwater Forest Taban Çipleti
Intel 3 işlem teknolojisiyle üretilen üç adet Taban Çipleti, EMIB üzerinden işlem çipletlerine bağlanıyor. Her Taban Çipleti, dört adet DDR5 bellek denetleyicisi barındırarak işlemci üzerinde toplam 12 bellek kanalı sunuyor. Ayrıca, her işlem çipleti başına 48 MB veya her taban çipleti başına 192 MB paylaşımlı bir L3 önbelleğe sahip. Bu da işlemci paketinde toplam 576 MB L3 önbellek anlamına geliyor.
Clearwater Forest İşlem Çipleti
En yeni 18A işlem teknolojisiyle üretilen işlem çipletleri, Clearwater Forest'ın en ilgi çekici bileşenleri arasında yer alıyor. Her işlem çipleti 6 adet modülden oluşuyor ve her modül 4 adet Darkmont E-Çekirdeği barındırıyor. Bu da her işlem çipleti için 24 adet Darkmont E-Çekirdeği ve toplamda 12 işlem çipletiyle 288 adet E-Çekirdeği anlamına geliyor. Her modül ayrıca 4 MB L2 önbelleğe sahip, bu da her çipleti için 24 MB L2 önbellek ve 12 çiplet üzerinde toplam 288 MB L2 önbellek demek. Bu, "Sierra Forest" E-Çekirdekli işlemcilerle aynı miktarda L2 önbellek olup, tüm yonga üzerinde toplamda 864 MB L3+L2 önbellek sunuyor. Özetle Clearwater Forest şu bileşenlerden oluşuyor:
- 12x İşlem Çipleti (Intel 18A)
- 3x Aktif Taban Çipleti (Intel 3)
- 2x Intel G/Ç Çipleti (Intel 7)
- 12x EMIB Çipleti (EMIB 2.5D)
Darkmont E-Çekirdek Detaylı İncelemesi
Intel'in "Clearwater Forest" işlemcilerinde kullanılan Darkmont E-Çekirdeği, "Panther Lake" istemci işlemcilerinde de yer alıyor. Bu çekirdek mimarisi, "Lunar Lake" ve "Arrow Lake" işlemcilerindeki "Skymont" mimarisine oldukça benziyor ve önceki nesil "Crestmont" E-Çekirdeklerine göre önemli bir gelişme sunuyor.
Darkmont E-Çekirdeği, daha gelişmiş bir tahmin bloğu, daha hızlı komut işleme yetenekleri ve paralel getirme için daha geniş bir komut tamponu ile geliyor. 9 wide mikro mimariye sahip olan Darkmont, daha geniş bir kod çözme (decode) ünitesiyle, "Crestmont" E-Çekirdeklerine göre %50 daha fazla kod çözme kümesi sunuyor. Nanocode desteği mikro kod paralelliğini artırırken, Uop kuyruk kapasitesi 64'ten 96'ya çıkarılmış. Ayrıca daha büyük bir 64KB komut önbelleği ve daha doğru dallanma tahmini de bulunuyor.
Çıkış sırası dışı motorunda (Out of Order Engine), 8 wide tahsis ve 16 wide emir tamamlama (retire) ile kaynakların daha hızlı eklenip temizlenmesi sağlanıyor. Çıkış sırası dışı pencere (out-of-order window) 416 girişe kadar genişletilmiş. Dağıtım portları 26'ya çıkarılmış. Ölçekli motor (Scalar Engine) 8 adet tamsayı ALU, 3 adet yük ve 4 adet depolama AGU portu, 3 adet atlama portu, 2 adet tamsayı depolama veri portu içeriyor. Vektör motoru (Vector Engine) ise 4 adet vektör/kayan nokta ALU, 2 adet vektör/kayan nokta depolama veri ve 4 adet vektör/kayan nokta yığını barındırıyor.
Bellek alt sistemindeki iyileştirmeler arasında, çekirdek başına 4 MB L2 önbellek, bant genişliğinin 64B/çevrimden 128B/çevrime çıkarılması ve L1'den L1'e aktarımların daha hızlı ve daha öngörülebilir hale gelmesi yer alıyor. Bu, verilerin doğrudan L2 önbellekten alınabilmesiyle, ara katman yerine daha hızlı erişim sağlıyor. Güncelleme clock'u da 16 bayttan 32 bayta çıkarılmış.
Clearwater Forest'taki Darkmont E-Çekirdekleri, 144 çekirdekli Xeon 6780E "Sierra Forest" işlemcisine kıyasla %90'a varan daha yüksek performans, yük hattı boyunca %23 daha iyi verimlilik ve %8:1'e varan sunucu konsolidasyonu ile daha düşük toplam sahip olma maliyeti (TCO) sunuyor.
İlk Performans Verileri
Intel, Clearwater Forest "Xeon 6+" işlemcileri için bazı erken performans verilerini de paylaştı. Bu veriler, 144 çekirdekli Xeon 6700E "Sierra Forest" ve henüz piyasaya sürülmemiş 288 çekirdekli "Sierra Forest" işlemcileriyle karşılaştırıldı. 330W TDP'ye sahip 144 çekirdekli "Sierra Forest" (Xeon 6780E) ile karşılaştırıldığında, 450W TDP'ye sahip 288 çekirdekli Clearwater Forest işlemcisi, %36.3 daha düşük TDP, iki kat çekirdek sayısı, %112.7 daha yüksek performans ve %54.7 daha yüksek performans/watt oranı sunuyor. 500W TDP'ye sahip 288 çekirdekli "Sierra Forest" ile karşılaştırıldığında ise Clearwater Forest, %11 daha düşük TDP ile %17 daha yüksek performans ve %30 daha yüksek performans/watt oranı sağlıyor.
Bu performans artışı, çekirdek başına %17 IPC (Saniye Başına Komut) artışı sağlayan yeni Darkmont E-Çekirdekleri sayesinde elde ediliyor. Clearwater Forest, bu çekirdeklerle birlikte 1.9 kat daha yüksek performans, %23 verimlilik artışı ve eski Xeon platformlarına kıyasla 8:1'e kadar sunucu konsolidasyonu imkanı sunuyor.
Intel Xeon 6+ İşlemci ve Platform Detayları
Intel'in Clearwater Forest "Xeon 6+" işlemcileri, LGA 7529 soketini destekleyecek ve hem tek soketli (1S) hem de çift soketli (2S) konfigürasyonlarda kullanılabilecek. Bu soket, "Granite Rapids-AP" Xeon 6900P işlemcileri tarafından da kullanılıyor. İşlemciler 300-500W TDP aralığında çalışacak ve bu, Xeon 6700E ve 6900P işlemcileriyle aynı operasyonel menzil. Daha düşük TDP değerleri, Xeon 6700E gibi 144 çekirdekli konfigürasyonlarla eşleşecek.
Bu işlemciler, 8000 MT/s'ye kadar hızlarda 12 kanallı DDR5 belleği destekleyecek. Ayrıca platform, 6 adede kadar UPI 2.0 bağlantısını (hat başına 24 GT/s'ye kadar), 96 adede kadar PCIe Gen5.0 hattını (x16, x8, x4, x2) ve 64 adede kadar CXL 2.0 hattını destekleyecek.
Güvenlik özellikleri arasında Intel Software Guard Extensions (SGX) ve Intel Trust Domain Extensions (TDX) yer alacak. Güç yönetimi tarafında ise Intel AET (Application Energy Telemetry) ve Intel Turbo Rate Limiter gibi teknolojiler bulunacak. Son olarak, Clearwater Forest işlemcileri VNNI ve INT8 desteğiyle Advanced Vector Extensions 2'yi (AVX2) kullanacak.
Intel'in Clearwater Forest "Xeon 6+" işlemcileri ile Sierra Forest "Xeon 6" işlemcileri arasındaki temel farklar şunlar:
- Çekirdek Sayısı: 2 kata kadar daha fazla
- IPC (Çekirdek Başına): %17 artış
- Son Seviye Önbellek (LLC): 5 kata kadar daha fazla
- Bellek Kanalları: +4 kanal
- UPI Bağlantıları: +2 bağlantı
- Bellek Hızı: %20 daha hızlı
Intel'in Clearwater Forest "Xeon 6+" işlemcilerinin 2026'nın ikinci yarısında piyasaya sürülmesi bekleniyor ve bu tarihe kadar daha fazla bilgi ve performans verisi paylaşılması öngörülüyor.
