血战服务器CPU

跟着云计算的发达成长，各年夜IDC数据中心对服务器CPU的要求也是水涨船高。每逢有算力更强、机能更稳、本钱更低的服务器CPU上市，都邑激发浩繁数据中心用户的高度存眷。究其缘故原由实在异常简单：岂论是一个百分点的机能晋升，亦或是一个百分点的本钱低落，数据中心里那么多台服务器穷年累月下来，也会是一笔异常惊人的数字。

曩昔20年里，云服务器CPU市场一直被英特尔的x86架构统治，市场份额乃至一度跨越90%。近几年中，AMD一直紧随后，穷追不舍，进攻英特尔市场。如今，服务器CPU范畴风云再起。

服务器CPU成长汗青

AMD和英特尔是PC制作范畴最具标记性的两个名字。几十年来，他们一直在尽力为游戏玩家、休闲收集阅读器和专业人士提供速率最快、功效最壮大、功效最丰硕的处置器。多年来，他们来往返回几回剧烈竞争。AMD推出了突破性的设计，而英特尔则用本身的革命性芯片做出回应。英特尔在2005年至2015年时代对旗舰机能坚持了强有力的把握，AMD真正旋转下场面推出其Ryzen处置器。

自英特尔在1978年推出第一颗x86处置器8086后，CPU的成长偏向一直都是整合更多的指令集与外部节制器，以及更高的主频。单核机能的晋升除了架构以外很紧张的一点是取决于频率懈弛存，而频率限于CPU温度和功耗弗成能增加太快，缓存限于CPU面积和本钱同样不克不及快速增加，如许频率懈弛存只能寄托半导体工艺的提高来慢慢晋升。当CPU的单核效能与频率都到瓶颈之后，英特尔与AMD都开端向多核成长。

英特尔从单核到多核之路

2005年5月，英特尔推出史上第一个双核处置器Pentium D系列，采纳90nm工艺焦点，每焦点拥有1MBL2缓存，均是800MHz的FSB，随后还推出了带超线程技术的Pentium Extreme Edition 840处置器，双核四线程，FSB也晋升到了1066MHz，频率也更高。

之后，Pentium D处置器的继任者长短常经典的Core 2 Due处置器，并且他们还用昔时炮制首款双核处置器的伎俩造出了首款四核处置器Core 2 Quad。

2013年英特尔推出的Corei7-980X是首款6核处置器，焦点代号Gulftown，它基于Westmere架构，处置器每焦点拥有256KB L2缓存，共享12MB L3缓存，主频是3.33GHz，最高睿频3.6GHz。

桌面市场的第一颗真八核处置器是英特尔在2014年推出的Corei7-5960X，属于22nm的Haswell-E架构，根基频率3GHz，最高睿频3.5GHz，拥有20MBL3缓存，属于HEDT的X99平台。

后来，Core i7-6950X成为首款桌面的十核处置器，临盆工艺从22nm进级到14nm，焦点数目从上代Core i7-5960X的8核增长到10核，晶体管数目也从26亿增长到32亿。

2017年，英特尔推出了第七代Core X系列处置器，包含Skylake-X与Kabylake-X两种分歧架构的处置器，SkylakeX处置器多了12核、14核、16核、18核的产物，而且用Core i9代替Core i7成为英特尔花费级市场上最强处置器的代名词。

英特尔的Lakefield项目于2019年正式公开，2020年正式上市，这款产物的试验性子很重，它是首款采纳英特尔Foveros 3D堆叠工艺的产物，也是首款采纳混合架构的x86五核处置器。从此英特尔开启混合架构新期间。

AMD从双核到96核

AMD的双核处置器Athlon 64 X2诞生于2005年5月。但与英特尔的PentiumD分歧，AMD的Athlon 64 X2是在统一块芯片内整合了两个K8焦点，两个焦点之间可透过System Request Queue实现数据互通，是以执行效力远高于竞争敌手产物。

2007年K10架构的四核于11月11日宣布，它确切是首款原生四核处置器，而且初次把L3缓存引入到花费级市场，但整体效能不如敌手的Core 2 Quad。主流平台的八核处置器，是2017年Zen架构的第一代Ryzen7列处置器，它正式激发了英特尔与AMD在处置器市场的焦点数目年夜战。

2018年宣布的第二代锐龙Threadripper，最年夜焦点数目已到达32核。到了锐龙Threadripper 3000，CPU被拆分成CCD计算焦点和IOD输入输出焦点，办理了每个焦点之间拜访内存和PCI-E时延迟纷歧的问题，于是2020年，64核的锐龙Threadriper3990X从此诞生。

比来，在AMD推出的新服务器CPU中，其焦点已经进步至96核。总的来看，在高机能计算范畴，以尽可能得使用多焦点处置器，获取更高的机能。

服务器CPU比拼剧烈

在2022年投资者年夜会上，英特尔初次表露了2022-2024年的全新英特尔至强产物路线图。至强Xeon是主要用于公众中央规模"大众的企业服务器和事情站。在英特尔的服务器主板上，最多达八个Xeon处置器可以或许共用100MHz的总线而进行多路处置。

今朝，英特尔最新款服务器CPU仍然是2021年推出的第三代至强(Xeon)可扩大处置器(代号Ice Lake)，其主要亮点包含：采纳英特尔最新的10nm工艺，单个芯片最多包括40核。与上一代20核Cascade Lake相比，IPC机能晋升20%；在主流数据中心事情负载上机能均匀晋升46%；74%的AI推理机能增长；与5年前的老体系相比，均匀机能晋升2.65倍。

起源：英特尔

从路线图上看，英特尔下一代面向服务器范畴CPU代号名为Sapphire Rapids。Sapphire Rapids采纳12/13代酷睿同款的Intel7制作工艺，改用新的Socket E LGA4677封装接口，初次引入chiplet小芯片封装，物理层面最多60个Golden Cove微架构焦点但首批只开启56个焦点，集成112MB三级缓存，热设计功耗350W。

其他方面，内存支撑八通道DDR5-4800，扩大衔接提供80条PCIe 5.0/4.0通道，可选集成最多64GB HBM2e内存，还会支撑CXL 1.0高速互连总线。

事实上，英特尔愿望这款新处置器能凭借对DDR5、PCIe Gen5和Compute Express Link等新技术的率先支撑，在市场上周全压抑住AMD的下一代Epyc芯片Genoa。

然而，Sapphire Rapids的面世之路并不顺利。客岁6月，英特尔表现将把芯片的量产从2021年第四时度推迟至2022年第一季度，并方案在第二季度增长出货量。后来，英特尔又表现推迟方案，将在本年岁尾。今朝，英特尔终极肯定颁发光阴为2023年1月。

对此，英特尔高档研讨员Ronak Singhal之前做相识释，他表现对英特尔如许的公司来说，优先斟酌的是下一代至强处置器的质量。

AMD和英特尔在服务器CPU上的比拼从未结束。此前就有阐发指出，AMD将以高于同业的速率增加，继续从竞争敌手英特尔手上篡夺市场份额，包含小我计算和服务器市场，这一趋向将在本年和来岁连续，预计至少会坚持到2024岁终。AMD之以是能坚持上升趋向，很年夜水平得益于EPYC处置器在服务器市场的表示。

与英特尔第三代至强Ice Lake叫阵的是AMD Milan。Milan是7nm，具有64个内核和128个线程，可容纳高达4TB的内存容量，并提供128个PCIe通道。Milan在其更新的微架构中冲破了罗马，支撑小芯片衔接，并导致更多的L3缓存和削减的延迟。相较上一代机能晋升19%；峰值功率增长17%。

对付下一代服务器CPU的竞争方面，英特尔发布了推迟宣布光阴，但AMD依旧选择了在本年11月交出了其Epyc处置器系列的第四个版本，宣布了代号Genoa(热那亚)的第四代EPYC9004系列处置器，基于Zen4架构，最多96焦点192线程，支撑12通道DDR5内存、128条PCIe5.0。

依据路线图，AMD还预备了一个Zen4c版本，产物代号Bergamo(贝加莫)，主打多焦点与高密度计算，最多128焦点256线程、12通道DDR5，使用和Genoa同样的SP5接口，相互兼容。第四代Epyc使用5nm制作（以及用于内存的小芯片6nm）将900亿个晶体管封装随处理器中。AMD CTO Mark Papermaster近日接受采访时泄漏，Bergamo将在来岁上半年正式宣布。

可以看到，英特尔的Sapphire Rapid与AMD 128核Bergamo的宣布光阴均在来岁上半年，这此中炸药味实足。

服务器CPU涌向Arm

对服务器范畴的追逐从未结束的，不仅有X86架构，还有Arm阵营。2018年10月，Arm初次发布推出头具名向云到边沿根基举措措施产物Neoverse及其初步路线图，并许诺平台效能30%的年增加率指标将连续到2022年及以后。2020年9月，Neoverse再度进阶，新增两个全新的平台—Neoverse V1平台以及第二代的N系列平台Neoverse N2。

ArmNeoverse平台路线图

Omdia的数据显示，二季度Arm已拿下环球7.1%的服务器CPU市场。客岁，阿里旗下的平头哥宣布自研云芯片倚天710，它基于Arm架构，官方称之为“环球机能领先的云原生处置芯片”，机能跨越业界标杆20%，能效比晋升50%以上。

日本RIKEN试验室的“Fugaku”使用的Arm架构CPU，采纳定制的ArmV8架构，依托7纳米FinFET制程技术临盆。浮点运算部门是与Arm互助开发的SVE指令扩大，使用512bit浮点运算单位，年夜幅强化运算才能。

比来，亚马逊旗下云计算部分AWS发布推出全新基于Arm架构、自研的高机能计算服务器CPU芯片Graviton 3E。运算机能比上一代多出35%，可构成最多64组虚拟CPU，并具有128GB存储容量，最快将在2023岁首年月开端布署利用。

AWS高档副总裁彼得-德桑提斯（PeterDeSantis）更表现，这款处置器在某些高机能计算才能上是现有Graviton芯片的两倍，和其他AWS技术联合时，新芯片的机能还能再进步20%，他更直言，和购置英特尔、英伟达、AMD芯片相比，Graviton3E可以提供性价比更好的算力。

服务器CPU的范畴，开端了新一轮的比力。