Intel Xeon Gold 6138P: Erster Server-Prozessor mit integriertem FPGA gestartet

Intel hat seine Skylake-SP-Server-Prozessoren um eine Neuheit ergänzt. Fortan sind spezielle Prozessoren mit einem FPGA vereint, was in gewissen Szenarien für einen deutlichen Leistungssprung sorgen soll. Zu Beginn wird der Xeon Gold 6138P an Partner ausgeliefert, weitere Modelle sollen folgen.

Intels teurer Kauf von Altera trägt weitere Früchte. Die Kombination von einer CPU aus der Familie Skylake-SP und einem FPGA war lange geplant und soll Umwege über PCI Express oder ähnliches vermeiden und so eine hohe Leistung in der bekannten Infrastruktur bieten. Um den Faktor 3,2 soll laut Intel der Datendurchsatz steigen – bei nur noch halber Latenz. Auch die Möglichkeit der Verdoppelung von VMs (Virtual Machine) im Vergleich zu einer identischen CPU nur ohne FPGA sollen die neuen Lösungen bieten. Denn während klassische CPUs universell für verschiedenste Aufgabenbereiche entwickelt sind, werden FPGAs in der Regel für spezielle Aufgaben eingesetzt. Diese können sie durch eine darauf zugeschnittene Konfiguration zum Teil deutlich besser erledigen als ein „Allround-Prozessor“.

14-nm-CPU trifft 20-nm-FPGA

Technische Details fehlen bislang, auch der Startschuss erfolgt ohne mediale Präsenz. Laut Intels Blog-Eintrag besitzt der hauseigene FPGA Arria 10 GX 1150 auf dem Prozessor einen eigenen Cache, greift aber auf das Speicherinterface des Prozessors zurück. Dabei müsste jedoch ein Multi-Chip-Package zum Einsatz kommen, denn der Arria 10 wird bei TSMC in 20 nm gefertigt. Die Anbindung erfolgt zudem nicht mit EMIB, sondern über UPI (Ultra Path Interconnect). Diese ist bei den Xeon-Prozessoren sonst für die Kommunikation untereinander gedacht. Der klassische Xeon Gold 6138 ohne FPGA ist eine der CPUs, die drei UPI-Links bieten, da sie auch für Vier-Sockel-Systeme eingesetzt werden kann. So nutzt der Xeon Gold 6138P einen UPI-Link für FPGA, während die zwei weiteren verbleiben, um nach wie vor ein Dual-Sockel-System zu ermöglichen. Doch auch 16 PCIe-Lanes werden für den Datenaustausch zwischen CPU und FPGA noch gebraucht. Die Prototypen mit einer alten Broadwell-EP-Xeon-CPU und dem Arria-FPGA sahen seinerzeit ähnlich aus.

Die technischen Daten der CPU dürften ansonsten zum Großteil übernommen werden, diese hatte Intel mit den Xeon SP im Sommer 2017 eingeführt. 20 Kerne und 40 Threads bei Taktraten von 2,0 bis 3,7 GHz bietet der klassische Xeon Gold 6138 bei einer TDP von 125 Watt. Der FPGA darf jedoch noch einmal bis zu 90 Watt TDP aufweisen, weshalb es Abweichungen geben wird. Die ersten Modelle der neuen CPU gehen an Fujitsu, Intel nutzte das Fujitsu Forum in Tokyo in dieser Woche für die Enthüllung.