Intel Xeon Emerald Rapids de quinta generación: IA acelerada en cada núcleo

El gigante de Santa Clara ha presentado en sociedad los Intel Xeon Emerald Rapids, una nueva generación de procesadores de alto rendimiento que representan una clara apuesta por la especialización, ya que ofrecen aceleración de IA en cada uno de sus núcleos. Como habréis podido deducir por su nombre estamos ante los sucesores de los Xeon Sapphire Rapids.

Con estos procesadores Intel no ha utilizado el diseño híbrido que hemos visto en sus CPUs para consumo general, lo que significa que no tenemos dos bloques de núcleos, uno de alto rendimiento y otro de alta eficiencia, sino que solo se utilizan núcleos de alto rendimiento. Esto tiene sentido porque se trata de CPUs orientadas a sectores muy concretos donde lo que prima es la potencia.

Sin embargo, Intel no ha hecho sacrificios a nivel de eficiencia ni de optimización, y ha reforzado su apuesta por la especialización a través de los aceleradores integrados, como vamos a ver en este artículo, donde os voy a explicar de forma resumida las claves más importantes de estas nuevas CPUs de alto rendimiento.

Especificaciones clave de los Intel Xeon Emerald Rapids

Estos nuevos procesadores están fabricados en el nodo Intel 7, el mismo que podemos encontrar en los Intel Xeon Sapphire Rapids. Están basados en la arquitectura Raptor Cove, lo que representa una evolución menor frente a la arquitectura Golden Cove que presente en la generación anterior, pero traen mejoras importantes en otros niveles que vamos a repasar a continuación.

• Hasta 64 núcleos Raptor Cove y 128 hilos, gracias a la tecnología HyperThreading.
• Soporta memoria DDR5 a 5.600 MHz en configuraciones de 12 canales, lo que aumenta enormemente el ancho de banda disponible.
• Tienen hasta 320 MB de caché L3.
• Compatible con CXL 1.1 (Compute Express Link) tipo 3.
• Soporte completo de Intel Trust Domain Extension.

A nivel de diseño Intel ha dado un salto importante con los Xeon Emerald Rapids al adoptar una configuración de dos bloques o tiles para los modelos de más de 32 núcleos. Como recordarán muchos de nuestros lectores los Intel Sapphire Rapids de hasta 60 núcleos utilizaban un total de cuatro bloques. Con esta reducción de cuatro a dos bloques los Intel Xeon Emerald Rapids han mejorado en cosas tan importantes como la latencia a nivel de memoria y de cachés.

Interesante, ¿verdad? Pues espera, que todavía hay más, y es que Intel también ha introducido mejoras en la interconexión y la eficiencia en los Xeon Emerald Rapids, lo que le ha permitido mejorar el rendimiento por vatio hasta en un 34% y reducir en hasta 100 vatios el consumo por socket en modo reposo. Obvia decir que al reducir el consumo se está generando una reducción del coste de propiedad, y que esto implica un ahorro que se irá acumulando mes a mes.

Los procesadores Intel Xeon Emerald Rapids utilizan matrices AMX avanzadas, que están especializadas en inteligencia artificial, soportan las instrucciones AVX-512 y pueden mantener un modo turbo más elevado con cargas de trabajo que hagan uso de dichas matrices e instrucciones, lo que se traduce en un mayor rendimiento. La aceleración de cifrado y compresión es otro de sus valores más importantes en términos de especialización.

En cuanto a seguridad, los Intel Xeon Emerald Rapids también representan un importante paso adelante, ya que cuentan con las extensiones Intel Software Guard, que protegerán la información confidencial de nuestros equipos, y con las extensiones Intel Trust Domain, que amplía la protección a aplicaciones, sistema operativo invitado y virtualización.

Un vistazo al rendimiento y a la compatibilidad

Durante el evento de presentación de los Intel Xeon Emerald Rapids el gigante del chip también ha compartido varios datos de rendimiento que son interesantes, y que vamos a repasar a continuación con vosotros. Comparando con la generación anterior los nuevos Xeon ofrecen:

• Hasta un 25% más de rendimiento en tareas de ciencias sobre la vida y materiales.
• Hasta un 16% más de rendimiento en cargas de trabajo del sector FSI.
• Un aumento de hasta el 15% en términos de IPC.
• Un aumento del 16% en el ancho de banda de la memoria.
• Hasta el triple de caché L3.
• Mejoras a nivel de eficiencia, lo que se traduce en un menor coste de propiedad.

Comparando con los AMD EPYC de cuarta generación, que están basados en la arquitectura Zen 4, los Intel Xeon Emerald Rapids rinden un 40% más en HPC  Linpack y hasta un 233% más en clasificación y reconocimiento de imágenes mediante IA, todo con una configuración de 16 CPUs virtualizadas.

En cargas de trabajo más generales vemos que la mejora de rendimiento, y de rendimiento por vatio, también es significativa. Un Intel Xeon 8592+ de 64 núcleos y 128 hilos rinde, según Intel, hasta un 151% más que un AMD EPUC 9554 de 64 núcleos y 128 hilos, y ofrece un rendimiento por vatio hasta un 92% mayor.

Es importante que tengáis en cuenta que esos valores oscilan mucho en función de cada carga de trabajo en concreto, y que en el peor de los casos la diferencia es de solo un 6% en rendimiento y un 8% en rendimiento por vatio. La gráfica es bastante clara, pero si tenéis cualquier duda podéis dejarla en los comentarios y os ayudaré a resolverla.

La especialización que representan las matrices XMX de los nuevos procesadores Intel Xeon Emerald Rapids supone una importante ventaja en cargas de trabajo relacionadas con la IA. Como podemos ver en la gráfica adjunta, un Intel Xeon 8592+ de 64 núcleos y 128 hilos supera a un AMD EPYC 9654 de 96 núcleos y 192 hilos de una manera abrumadora, y también rinde mucho mejor que un Intel Xeon 8480+ (Sapphire Rapids).

Los Intel Xeon Emerald Rapids son compatibles con el socket LGA-4677, lo que significa que utilizan el mismo socket que los procesadores Intel Sapphire Rapids. Esto representa un valor importante en términos de retrocompatibilidad, ya que implica que podremos actualizar equipos ya existentes sin tener que cambiar la placa base ni la memoria RAM. En la última imagen encontraréis un listado detallado con todos los modelos que lanzará Intel bajo esta nueva generación de procesadores.