Hot Chips 2024: Intel Xeon 6 SoC Granite Rapids für Edge-Computing

Derzeit hat Intel an speziellen „Xeon“Prozessoren für Edge-Computing nur „Ice-Lake“-CPUs mit bis zu 22 Cores zu bieten – zu wenig für die steigenden Anforderungen. Abhilfe soll der kommende „Xeon 6“-SoC mit der mehr als dreifachen Core-Anzahl und Speicherbandbreite schaffen.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung der Industrie und vor allem der wachsenden Zahl von KI-Anwendungen am Netzwerkrand steigen die Anforderungen an das Edge-Computing. Die aktuelle Generation der „Xeon-D“-Prozessoren von Intel stammt aus dem Jahr 2022 und gehört noch zur Ice-Lake-Generation.

Daher bieten sie maximal 22 Cores und 44 Threads. AMD hat 2023 für den Edge-Einsatz die „Epyc-8004“-Modelle der „Siena“-Baureihe mit bis zu 64 „Zen-4c“-Cores und 128 Threads auf den Markt gebracht. Intel muss hier also dringend nachziehen. Diese Aufgabe sollen die kommenden Prozessoren der Xeon-6-SoC-Familie übernehmen. Intel überspringt also bei den Edge-Xeons die „Sapphire-Rapids“- und die „Emerald-Rapids“-Generation und geht gleich auf „Granite Rapids“.

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Bei den Server-CPUs der Granite-Rapids-Familie, die im September als „Xeon 6900P“ offiziell vorgestellt werden, wird es bis zu 128 P-Cores mit Hyperthreading geben, beim Xeon 6-SoC könnten es immerhin an die 80 werden. Intel Fellow Praveen Mosur nannte auf der Hot-Chips-Konferenz allerdings keine konkrete Zahl, sondern nur die mehr als dreifache Zahl von Kernen im Vergleich zur aktuellen „Xeon-D“-Generation.

Mit vier oder acht Speicherkanälen

Intel wird zwei Grundvarianten des Xeon 6-SoC bringen: kleinere Modelle mit vier DDR5-Speicherkanälen und große Modelle mit acht. Bei den kleineren Varianten wird ein Compute-Chiplet zum Einsatz kommen.

Die im Intel-3-Prozess hergestellten Chiplets oder Tiles, wie sie der Hersteller auch nennt, entsprechen wohl denen des Granite Rapids für Server. Dort sind maximal 48 Kerne aktiv nutzbar, wahrscheinlich werden es beim Xeon 6-SoC etwas weniger sein, um die Leistungsaufnahme im Zaum zu halten.

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Das beim herkömmlichen Xeon 6 zusätzlich vorhandene LLC-Chiplet mit bis zu 16 P-Cores hat Mosur nicht erwähnt, es dürfte aber ebenfalls verwendet werden. Ein Compute-Chiplet enthält zwei Speichercontroller mit jeweils zwei Kanälen für MCR-DIMMs. Bei den großen CPUs sitzen dann zwei Compute-Tiles auf dem Package (siehe: Wolkenkratzer en miniature; Was ist und wie geht 3D-Integration, 3D-Packaging?.

Die Redwood-Cove-P-Cores, die bei Granite Rapids für die Rechenleistung sorgen, unterstützen nicht nur AVX-512, sondern auch noch die Intel Advanced Matrix Extensions (AMX), die für eine bis zu 8-fache KI-Leistung im Vergleich zum Ice-Lake-Xeon D2899NT mit 22 Cores sorgen sollen. Neu sind ebenfalls die Intel Trust Domain Extensions (TDX) für die hardware-basierte Isolierung von VMs als zusätzlicher Sicherheitsfunktion.

IO-Chiplet mit Beschleunigern und Ethernet-Controllern

Bei der Server-Variante von Granite Rapids sitzen zusätzlich zwei IO-Chiplets mit auf dem Package, das als Basiskomponente für die CPU dient. Sie enthalten Komponenten wie die Controller für PCI-Express und CXL sowie die zusätzlichen Beschleuniger für unterschiedliche Aufgaben. Bei Granite Rapids-D, also Xeon 6-SoC, gibt es nur ein IO-Chiplet, das dafür größer und im Intel-4- statt im Intel-7-Verfahren hergestellt wird. Bei ihm fehlt der Multiprozessorsysteme benötigte UPI-Link, dafür sind zwei 100G-Ethernet-Controller mit zusammen acht Ports an Bord. Verbunden sind die einzelnen Chiplets mittels der EMIB-Technologie (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge), die für eine hohe Bandbreite und niedrige Latenz sorgen soll.

Für GPUs, PCI-Express-SSDs oder andere Erweiterungen werden 32 PCIe-Gen5- und 16 PCIe-Gen4-Lanes geboten. Zusätzlich wird CXL 2.0 unterstützt, das nun auch Type-3-Devices für Speichererweiterung und Storage Class Memory abdeckt.

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Zusätzlich sind noch eine ganze Reihe von Beschleuniger-Einheiten im IO-Chiplet untergebracht, die bestimmte Aufgaben schneller erledigen können als die „Redwood-Cove“-Cores. Neu ist dabei, dass der Beschleuniger für die „Intel Quickassist Technology“ (QAT) nun neben Kryptografie und Datenkompression für Storage oder Netzworking auch Media-Transcoding beherrscht.

Intel wird den Xeon 6 SoC in zwei verschiedenen BGA-Packages für die Modelle mit vier und acht Speicherkanälen herstellen. Das kleinere Package ist für kompakte Mainboards bestimmt, lässt sich aber auch für die größeren Platinen für die Variante mit acht Speicherkanälen auflöten. Dort ist dann allerdings nur weniger Speicher nutzbar.

Bis zur Verfügbarkeit von Xeon 6 SoC wird allerdings noch einige Zeit ins Land gehen: Intel spricht von der ersten Hälfte des Jahres 2025.

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