LOS POTENTES PROCESADORES INTEL XEON 4ª GENERACIÓN SAPPHIRE RAPIDS

Los nuevos procesadores Intel Xeon 4ª Generación destacan por su arquitectura Sapphire Rapids, una arquitectura altamente escalable, diseñada con conjuntos de chipsets que permiten alcanzar hasta 60 núcleos y un consumo de energía de 350W. Este enfoque masivo también ha dado lugar a innovaciones interesantes que analizaremos en detalle.

Arquitectura Sapphire Rapids

Los nuevos procesadores Intel Xeon de cuarta generación, junto con los Xeon CPU Max, se basan en la arquitectura Sapphire Rapids. Esta arquitectura utiliza chiplets, similar a los procesadores Intel Core de decimotercera generación, conocidos como P-Core (Performance Core). Esto los convierte en los procesadores más escalables en la historia de Intel. Además, ofrecen instrucciones de aceleración específicas, algunas integradas en los núcleos del procesador (como Intel AMX o Intel vRAN), y otras denominadas «IP Accelerator» que se pueden habilitar o adquirir según el entorno de uso.
En cuanto a la arquitectura en sí, Sapphire Rapids está construida con el proceso Intel 7N y se puede encontrar con configuraciones que van desde 8 núcleos hasta 60 núcleos, con dos hilos de proceso por núcleo, lo que permite un máximo de 120 hilos de proceso por socket.

Las frecuencias turbo de los nuevos procesadores varían entre 1.9 y 4 GHz, dependiendo de la configuración. Muchos de ellos admiten perfiles de energía configurables para adaptarse perfectamente al entorno de trabajo. Intel denomina a esta tecnología «Intel Speed Select Technology», que es similar a un selector de TDP que se encuentra comúnmente en computadoras portátiles con procesadores x86.
Entre las novedades de estos procesadores, se incluyen mejoras en la conectividad, nuevas instrucciones integradas en el procesador llamadas Intel AMX (Intel Advanced Matrix Extensions), que amplían el estándar x86 con capacidades específicas. Estas instrucciones se convertirán en parte del estándar en futuras generaciones, gracias a los acuerdos de licencia entre AMD e Intel para garantizar la interoperabilidad de sus IPs basadas en arquitectura x86.

La arquitectura Sapphire Rapids permite escalar el número de procesadores hasta 8 sockets en la misma placa base, ofreciendo hasta 4 enlaces UPI (Ultra Path Interconnect) por procesador, con un ancho de banda de 16 GT/s por enlace. Esto proporciona velocidades de hasta 64 GT/s entre los diferentes procesadores que comparten la placa base.
Además, se han agregado otras características de seguridad y software, como Intel Advanced Vector Extensions vRAN, Intel Software Guard Extensions, Intel in-Field Scan y Intel Seamless Firmware Update. Estas características tienen diferentes objetivos, como proteger a los procesadores de Intel contra problemas de seguridad conocidos, prevenir problemas de seguridad Zero-Day, permitir la actualización del microcódigo sin reiniciar el equipo y, en el caso de «in-field Scan», prevenir errores de hardware que antes no eran detectados por los sistemas tradicionales de corrección de errores ECC a nivel de bus de memoria.
Todas estas características y nuevas tecnologías integradas en el propio núcleo del procesador se gestionan mediante otro elemento instalado en el procesador llamado Accelerator Interfacing Architecture (AIA). AIA se encarga de gestionar de manera eficiente la comunicación entre los diferentes aceleradores (hasta cuatro por tipo en un mismo procesador) y los dispositivos del procesador, garantizando un rendimiento óptimo y un consumo de energía reducido.

Conectividad renovada con PCI Gen5, DDR5 y CXL 1.1 en los PROCESADORES XEON

El Intel Sapphire Rapids, que impulsa la cuarta generación de procesadores Xeon de Intel, no solo ofrece más núcleos y caché, ni se limita a sus nuevos aceleradores que mejoran la funcionalidad de su arquitectura x86. También incorpora nuevos elementos de conectividad de última generación.

Algunos de ellos ya los hemos mencionado, como los interfaces entre sockets, como el UPI 2.0. Sin embargo, estos procesadores también ofrecen una conectividad de última generación para mantener un ecosistema moderno que permita a Intel no solo disponer de procesadores de última generación, sino también de una conectividad de alta velocidad para medios de almacenamiento y otros aceleradores externos. Dentro de esta infraestructura, encontramos las Intel Data Center GPU Max y Flex Series, los Intel Infrastructure Processing Units (Intel IPU) y la nueva memoria persistente Intel Optane Pmem Series 300 basada en DDR5, así como las Intel Agilex FPGAs. Todos estos coprocesadores requieren interfaces de alta velocidad.

Los nuevos Intel Xeon de cuarta generación admiten y son compatibles con memoria DDR5 de hasta 4800MT/s en configuración 1DPC (1-DIMM per Channel) y de hasta 4400MT/s en configuración 2DPC (2-DIMM per Channel). El soporte de varios tipos de memoria, incluida la de alta densidad aunque a menor velocidad, convierte a estos procesadores en una solución muy versátil, donde tener grandes cantidades de memoria RAM resultará en una inversión más económica.

Intel admite hasta 8 canales de este tipo de memoria, con 16 bancos por procesador, compartibles con memoria persistente en una configuración máxima de 6TB de memoria híbrida, donde 4TB serían de tipo persistente. Además, ofrece nuevas capacidades de corrección de errores en el bus de memoria, sumando a la clásica ECC otras tecnologías como Error Check y Scrub.

Otra novedad es la incorporación del PCI Express 5.0. Cada procesador Intel Xeon de cuarta generación admite hasta 80 líneas PCI Express por socket, lo que ofrece una configuración máxima de 640 líneas PCI Express en placas base diseñadas para 8 procesadores simultáneos. Todas estas líneas son soportadas por el propio procesador. Estas interfaces duplican el ancho de banda de la generación PCI Express 4.0, pero son completamente configurables con esta velocidad. De hecho, el procesador puede duplicar las líneas PCI Express 5.0 en líneas PCI Express 4.0, con un total de hasta 160 líneas disponibles. Este interfaz ofrece una velocidad de 32GT/s por línea, el doble que el PCI Express 4.0.

Una de las novedades más destacadas es Intel CXL 1.1 (Compute Express Link), un interfaz basado en una capa PCI Express diseñado específicamente para ofrecer un soporte de alta capacidad y rendimiento a unidades de almacenamiento y redes. Cada procesador Xeon de nueva generación puede soportar hasta 4 de estas unidades, aprovechando las líneas PCI Express 5.0 disponibles.

Los números de la nueva arquitectura «Sapphire Rapids» XEON

La arquitectura de la nueva generación de procesadores Intel Xeon, llamada «Sapphire Rapids», representa un cambio significativo en comparación con los modelos anteriores basados en la tercera generación Xeon. Estos modelos anteriores utilizaban una arquitectura clásica de 14 nm, que Intel había ido optimizando con el tiempo. La nueva generación no solo ofrece nuevas prestaciones, como se mencionó anteriormente, sino que también introduce una mejora del rendimiento IPC del 15%, es decir, un mejor rendimiento por ciclo de proceso. Además, se ha aumentado la cantidad de caché de término medio (L2) y caché de último nivel (L3).

En los Intel Xeon de cuarta generación, denominados «Sapphire Rapids», se puede encontrar hasta 2 MB de caché L2 por núcleo, y en los modelos más densos, esta cifra puede llegar a 120 MB. En cuanto a la caché L3, cada núcleo cuenta con 1.875 MB de memoria L3, lo que significa que los procesadores más densos pueden tener hasta 112.5 MB de caché L3. En comparación con la generación anterior, estos nuevos procesadores ofrecen un 13% más de memoria L3 y hasta un 60% más de caché intermedia. Los perfiles de consumo se mantienen, con modelos que varían entre 125 y 350 vatios de TDP, dependiendo del modelo y el perfil de energía seleccionado. Es importante tener en cuenta que no todos los procesadores Xeon ofrecen la misma opción de perfiles de energía.

Además de las mejoras en la memoria caché, se han realizado mejoras en la ejecución de algunas instrucciones, lo que ha llevado a un aumento del 50% en el rendimiento de ciertas cargas de trabajo. También se ha ampliado la capacidad de procesamiento con un aumento de dos colas de proceso, pasando de 70 a 72 hilos. Esta nueva arquitectura de procesador, llamada «Sapphire Rapids», se ha diseñado aprovechando la tecnología de chiplets y ha dado origen a tres tipos de procesadores Xeon de cuarta generación. Uno de ellos, llamado Xeon CPU Max, está orientado a aplicaciones HPC (High Performance Computing).

Los modelos MCC (Medium Core Count) están compuestos por un solo chip en el die, lo que permite tener hasta 32 núcleos habilitados, con una configuración de energía de hasta 350 vatios. Estos procesadores cuentan con una controladora de memoria DDR5 de 8 canales y SGX enclave con capacidad de hasta 512 GB. También tienen soporte para la tecnología de almacenamiento de memoria persistente Intel Optane Pmem Series 300 (4400 MT/s), que es una memoria flash de alta velocidad con capacidad de hasta 4 TB por socket. Esta memoria utiliza la interfaz DIMM DDR5 y coexiste con la memoria volátil, lo que significa que cada socket admite un máximo de 6 TB de memoria combinada.

Los Xeon basados en MCC tienen dos enlaces UPI de 16 GT/s con soporte para hasta cuatro sockets por sistema. Esto significa que se pueden montar sistemas con hasta 128 núcleos. Cada procesador también cuenta con 80 líneas PCI Express 5.0 y soporta hasta cuatro dispositivos tipo C.

Cómo comprender las nuevas versiones de los procesadores Xeon de cuarta generación

Hemos discutido la arquitectura y cómo Intel ha desarrollado los nuevos modelos de procesadores Xeon de cuarta generación para servidores. El catálogo de estos procesadores incluye más de 50 referencias, divididas en las series Platinum, Gold, Silver y Bronze, además de los exclusivos Xeon CPU MAX para entornos HPC.

Para facilitar la comprensión de la tabla, Intel ha clasificado los Xeon CPU Max con números de serie 9400. Los Xeon Gold Platinum tienen números de modelo en la serie 8000, los Gold se encuentran en los modelos 6000 y 5000, siendo estos los más numerosos. Los Silver están en la gama 4000 y los Bronze, actualmente, solo tienen un modelo en la serie 3000. Cada número y clasificación por metal noble indica la gama de procesador a la que pertenece.

Dentro de cada serie o metal, encontramos diferentes opciones, pero solo la serie Gold combina modelos monolíticos y chiplet, diferenciados por dos tonos del color dorado. Las gamas bajas, Silver y Bronze, son diseños monolíticos con menos núcleos, menor consumo de energía y acceso limitado a aceleradores deditabla cados. Solo cuentan con un máximo de un acelerador habilitado, aunque mediante el programa «On-Demand» se puede acceder a aceleradores adicionales.

La serie Gold es la única que ofrece modelos MCC (monolíticos) y XCC (4-Tiles). En esta serie encontramos más variedad y opciones, incluyendo modelos con hasta 32 núcleos y configuraciones de hasta cuatro sockets por sistema. Los modelos de la serie 6000 son los más complejos de esta serie.

A continuación, se encuentra la serie Platinum, más reducida, con todos los modelos en la serie 8000 y capacidad para montar hasta 8 de estos procesadores en un solo sistema. Esta serie logra la mayor densidad de núcleos, con un máximo de 60 núcleos en un solo procesador. También cuentan con la mayor cantidad de caché de tercer nivel, con 112.5 MB en los modelos de 60 núcleos. Tienen capacidad para hasta 4 dispositivos de aceleración IP, y en algunos modelos todos están habilitados de fábrica. El Intel Xeon 8490H es el procesador más avanzado y exclusivo de esta generación, con un precio de 17,000 dólares.

La serie Intel Xeon CPU Max está compuesta por modelos XCC (4-Tiles) con el máximo número de aceleradores DSA habilitados de fábrica (un total de 4). Hay cinco modelos con un mínimo de 32 núcleos, soporte para un máximo de dos procesadores por sistema y un máximo de 56 núcleos en el modelo más completo, el Intel Xeon 9480.

Además, Intel proporciona categorías adicionales para ayudar a encontrar el procesador más adecuado, como configuraciones para dos procesadores y uso general, uso general de alto rendimiento, procesadores diseñados para refrigeración líquida (terminados en «-Q»), procesadores para un solo socket («-U»), procesadores para aplicaciones IoT o de larga vida útil («-T»), procesadores orientados a bases de datos, virtualización, análisis y con capacidad de escalado («-H»), procesadores optimizados para entornos de red y 5G («-N»), optimizados para la nube («-PVM»), optimizados para almacenamiento o infraestructuras hiperconvergentes («-S»), etc.

El siguiente enlace encontraras toda la gama de procesadores escalables XEON de 4ª Generación

Esperamos que nuestros articulo haya sido de gran utilidad, recuerda que para cualquier información nos puedes llamar a nuestro teléfono de asesoría Técnica 911 868 926.

¡¡Nuestra gama de ordenadores BLACKROCK X-DARK PRO con estos procesadores será todo un éxito!!