Intel Emerald Rapids: Analyse weist auf viel größeren L3-Cache hin

Semi Analysis hat anhand der von Intel bereitgestellten Informationen zur kommenden Server-CPU-Familie Emerald Rapids eine umfassende Analyse zur Ausstattung erstellt. Demnach könnte es pro Kern mehr als doppelt so viel L3-Cache geben.

Ende März hatte Intel im Rahmen eines Data Center and AI Investor Webinar unter anderem auch einen Ausblick auf Emerald Rapids für kommende Xeon-Prozessoren gegeben, die die Nachfolge der aktuellen Generation Sapphire Rapids antreten sollen. Seitdem ist offiziell bestätigt, dass Intel vom Design mit 4 Dies/Chiplets pro CPU-Package bei der XCC-Variante (Extreme Core Count) von Sapphire Rapids auf nur noch deren 2 Dies bei Emerald Rapids XCC wechseln wird.

2 große Dies statt 4 kleine

Dafür fällt ein Die wesentlich größer aus und beherbergt mit 33 statt 15 mehr als doppelt so viele Kerne. Beim Vorgänger werden maximal 60 Kerne (4 × 15) geboten, bei Emerald Rapids sind es dann 66 Kerne (2 × 33), doch soll das Xeon-Spitzenmodell davon nur 64 nutzen, um die Ausbeute (Yields) bei der Herstellung zu steigern.

Massiver Ausbau des L3-Cache

Während die Zahl der Kerne also nur marginal ansteigt, soll es massive Steigerungen beim L3-Cache geben. SemiAnalysis spricht von 5 MB pro Kern statt den vorherigen 1,875 MB, was eine Erhöhung um satte 167 Prozent bedeuten würde. Im Falle des Spitzenmodells mit 64 Kernen kämen so 320 MB L3-Cache zusammen, was fast das Dreifache von den 112,5 MB des Xeon Platinum 8490H mit 60 Kernen bedeutet. AMDs aktuelle Genoa-Generation bietet als 64-Kern-Variante 256 MB, mit 96 Kernen aber sogar 384 MB L3-Cache.

Obwohl die Verbindung zwischen den Sockeln (UPI Link) von 16 GT/s auf 20 GT/s beschleunigt werde, soll Emeralds Rapids maximal nur 2-Sockel-Systeme unterstützen. Bei Sapphire Rapids geht es wiederum auf bis zu 8 Sockel hinauf. Die Analysten vermuten, dass Intel damit die Markteinführung beschleunigen wolle. Zudem sei der Markt für Systeme mit mehr als 2 Sockeln vergleichsweise klein und wird vom Konkurrenten AMD gar nicht mehr bedient.

Schnellerer DDR5-Speicher

In puncto RAM-Geschwindigkeit soll es ebenfalls ein Upgrade geben. Während Sapphire-Rapids mit maximal DDR5-4800 noch konservativ mit dem jüngsten Speichertyp umgeht, soll Emerald Rapids bis zu DDR5-5600 unterstützen. Dies würde dem Niveau der aktuellen Desktop-Prozessoren der Raptor-Lake-Familie entsprechen. Dank 8-Channel-Interface unterstützen die Server-Pendants aber weitaus mehr RAM und einen höheren Durchsatz.

Insgesamt weniger Fläche, aber dennoch teurer?

Trotz des hohen Anstiegs beim L3-Cache soll Emerald Rapids durch das geänderte Design mit geschätzten 1.493 mm² Gesamtfläche für den Dual-Die-Chip gegenüber Sapphire Rapids (1.510 mm²) nicht größer ausfallen. Dies gelinge durch Einsparungen bei den Embedded Multi Die Interconnect Bridges (EMIB) sowie im I/O-Bereich. Das Herstellungsverfahren bleibt mit „Intel 7“ unverändert.

SemiAnalysis vermutet aber, dass die Herstellung trotz geringerer Gesamtfläche nicht günstiger werde. Die größeren Dies bedeuten eine schlechtere Ausnutzung der nunmal runden Wafer-Fläche. Andererseits ist das Packaging durch weniger Dies pro CPU wiederum potenziell günstiger.

Despite using less silicon area per CPU, EMR actually costs more than SPR to produce.

Start im vierten Quartal

Intel hat Ende März angekündigt, dass die Bemusterung von Emerald Rapids bereits erfolgt und die Auslieferung im vierten Quartal 2023 starten soll. Da sich der Sockel (LGA4677) und voraussichtlich auch das TDP-Maximum (350 Watt) nicht ändern, lassen sich bestehende Server mit Sapphire Rapids entsprechend aufrüsten.