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英特尔于ISC 2021中介绍了Ice Lake的下一代至强可扩展处理器 -- Sapphire Rapids。Sapphire Rapids将采用 10nm Enhanced SuperFin制程工艺，微架构升级为全新的 GoldenCove并集成更多的核心，还通过英特尔高级矩阵扩展（AMX）指令集来进一步强化AI性能。SapphireRapids隶属于属于EagleStream平台（未来还将有EmeraldRapids），加入了8通道DDR5内存、PCIe5.0协议以及CXL1.1标准。SapphireRapids各型号产品于2023年第一季度陆续投入生产，代号蓝宝石急流(Sapphire Rapids)，开始了急流(Rapids) 系列，而不再称作某湖(Lake)，暗示了它和消费品CPU设计上从此分野。的确，作为开拓者的第四代至强可扩展处理器，在它面向的数据中心市场的各个性能和功能维度上，进行全面提高和改善。除此之外，SapphireRapids还将具有集成HBM高带宽内存的型号。

在物理层面，Sapphire Rapids最多可以拥有60个核心，LGA4677封装接口，LGA4677封装接口，八通道DDR5-4800，扩展连接提供80条PCIe 5.0/4.0通道，最多可以集成64GB HBM2e内存。

Intel Eagle Stream平台与Sapphire Rapids的到来，终于能够帮助英特尔在服务器市场竞争中解决核心数量不足的难题，并寻找商用解决方案新方向，引入x86高级矩阵扩展（AMX），CXL 1.1，DDR5，PCIe 5.0等新技术。

消费级处理器不同的是，Sapphire Rapids只有P-Core，即全员Golden Cove，并首次使用芯粒（或者称为小芯片）封装，利用嵌入式多芯互连桥技术（Embedded Multi-die Interconnect Bridge，EMIB）最大限度的减少延迟和拓宽带宽，核心数量也进一步提升，因此被英特尔称为十年来数据中心级处理器最大的提升。

除了这些关键指标之外，为了数据与算力这两大热门方向，第四代至强可扩展处理器在CPU和南桥中自带七大算力神器。

全面对数据处理和人工智能算力进行加速，让加速无所不在:

英特尔@ 高级矩阵扩展(英特尔@ AMX) : 可加深度学习(DL) 推理和训练工作负载，例如自然语言处理(NLP)、推荐系统“和图像识别:

英特尔@ 教据流加速器(英特尔@ DSA): 可通过改善流式数据移动和转换提作，为存情、网络和教据密集型工作负载提供高性能:

英特尔@ 存内分析加速器(英特尔 IAA):可提高分析性能，同时从CPU核心卸载任务以加速教据库查询香叶量和其他工作负载;

英特尔@ 动态负载均衡器(英特尔@ DLB) :可以随系统负的变化动态地将网络教据分发到多个CPU 核心，从而提供高效的硬件级负载平衡:

英特尔@ 高级矢量扩展 512 (英特尔 AVX-512) : 支持多达两个融合乘加(FMA) 单元，并包含多项优化来提高要求严苛的计算任务的性能;

英特尔@ 教据保护与压缩加速技术(英特尔@ QAT): 可加加密、解密和数据压缩，从处理器核心卸载这些任务以帮助减少系统资源消耗:

英特尔@ 密码提作硬件加速 (Intel@ Crypto Acceleration) : 可减少实施普数据加密的代价，并提高加密敏感型工作负载的性能，如安全套接层(SSL) Web 服务器、5G 基础设施和VPN/防火墙

服务器上的Golden Cove将围绕多线程表现性进行，不仅启用AVX-512，并且每个内核配备2MB二级缓存，与最新的13代酷睿中的Raptor Cove相当，支持x86高级矩阵扩展（AMX）和加速器接口架构指令集（AIA），以支持对加速器和设备的有效调度、同步。

AMX指令用于加速机器学习速度，属于DL Boost系列的AVX512_VNNI、AVX512_BF16之后的第三项指令，与前两者均建立在AVX512之上不同，AMX自带存储和操作的独立扩展，它引入了一套新的矩阵寄存器堆，包括8个1024-bit寄存器，调用方式则与AVX512相似，因此在整体结构上不需要做出修改，能够与其他x86交错使用。同时在调用矢量和矩阵指令时，每个内核都会有独立的细粒度电源控制器，以避免消费级CPU在运行AVX时候遇到频率下降的情况。

按照最初设计预想，英特尔Sapphire Rapids推出应该需要与AMD Milan或者Milan的3D V-Cache缓存堆叠版本展开竞争。但实际上Sapphire Rapids推出的节骨眼不得不面临AMD Zen 4的次时代挑战。但英特尔服务器级处理器的优势永远不是核心数量那么简单，通过特定的加速器优势，Sapphire Rapids仍然会成为未来一段时间服务器市场换新的主要考量。

从PCIe 5.0、DDR 5到内核的升级，也将带动服务端新一轮产业升级，再加上转向芯粒方式提升量产成功率，Sapphire Rapids后续表现依然让人期待。